电动汽车用六相SRM双三相滑模控制研究

发布时间：2017-12-02 23:00

  本文关键词：电动汽车用六相SRM双三相滑模控制研究

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【摘要】：电动汽车的发展已经成为解决汽车行业内能源与环保问题的最佳途径之一,是未来汽车行业发展的生力军。SRM因其结构简单,转子无永磁体和绕组,不存在退磁问题,起动电流小,起转矩大,可频繁起停,可在高温潮湿环境下安全可靠运行等诸多优点,被认为是电动汽车驱动电机的最佳选择之一。但是由于国内研究起步较晚,相关控制技术尤其是无位置传感器控制技术较国外仍有较大差距,在电动汽车领域的应用极少。为此,本文对电动汽车用六相SRM的双三相控制和滑模控制进行了研究。首先,对六相SRM的双三相控制进行了分析,根据SRM的机械特性及电动汽车各种行驶工况的需求,制定了电动汽车驱动用SRM的控制策略：起动阶段采用基于加速度反馈的双闭环控制策略,保证车辆在各种工况下能够平滑启动；爬坡阶段适当提高电流斩波上限幅值,以保证足够的爬坡转矩；斜坡停车阶段采用自动车轮定位控制,有效提高系统安全性；高速稳速运行阶段进行巡航控制,减轻驾驶员疲劳。对基于滑模观测器的六相SRM无位置传感器控制技术进行了研究,对SRM滑模观测器的设计过程及参数选取等进行了分析。利用FEMM有限元仿真软件对六相SRM样机进行电磁场分析,得到了电机矩角特性、磁链特性,在此基础上,建立了基于MATLAB/SIMULINK的六相SRM仿真模型,对双三相控制和滑模控制算法分别进行了仿真分析验证。其次,本着安全可靠与兼顾成本的原则,以TMS320F28069芯片为核心,设计了一套电动汽车SRM软硬件驱动系统。其中,硬件部分对传统不对称半桥的功率变换器进行了改进优化,将续流阶段采用二极管续流的工作方式变为直接通过MOSFET续流,提高了系统效率。最后,在测试平台上对一台额定功率4.5kW、额定转速2500r/min的电动汽车用SRM样机进行了实验验证。实验结果表明,所设计的SRM驱动系统具有较宽的调速范围,起动及稳定运行时带载能力良好,可以满足电动汽车应用的基本要求,具有较高的可行性和工程实用价值。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72

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本文编号：1246536