交流异步电机电流分配策略
发布时间：2021-02-03 09:53
随着对环境污染关注的日益增加以及电驱动交通的成功应用,新能源汽车尤其是纯电动汽车的发展速度超乎想象。中国当局对减少环境污染,减轻对进口石油等燃料的依赖正做出努力。国家有关部门发布了新能源汽车的相关政策,对新能源汽车行业发展进行扶持。智能电动汽车正飞速发展,中国汽车行业的成长面临着非常好的机会,尤其是纯电动汽车的发展。电驱动系统的控制技术是电动汽车技术的一项核心科技。本文主要研究对交流异步电机控制的电流分配策略。在定子坐标系下和转子坐标系下建立了异步电机的数学模型,并对比分析了两种参考坐标系。根据异步电机的约束条件对异步电机的运行阶段进行了划分。分析了异步电机在不同的运行区域内最大化转矩的最优电流控制策略,并且分析了如何优化异步电机的磁通调节器以提高磁通变化很快时的动态响应。本论文在分析交流异步电机电流分配策略理论的同时,用MATLAB/Simulink搭建了电机控制系统的仿真模型来验证本文所述的电流分配策略。对控制算法的模型仿真和测试,分析仿真结果并进行代码生成。完成台架测试,标定电机的外特性曲线。并在实际电机控制系统中验证。
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
异步电动机构造图
第 2 章 异步电机运行区域分析的平衡，实现扩速。励磁由式（2-31）和式（2-39）这两个约束条件共同限制，并且不能超过额定值。最大转矩的运行轨迹为电流极限圆与电压极限椭圆的焦点组成的曲线。如图 2.10 中的 B-C 段所示，基频以上，随着转速的升高，磁通将减小，又因为额定的电流不变，因此允许输出的转矩减小，即随着转速上升而下降。故允许输出的功率基本上保持不变，称为恒功率区域。
以 PI 磁链调节器[20]。PID 的 控 制 原 理 图 如 图 3.7 所 示 ， PID 算 法 的 公 式 表 示 为 01 ( )( ) ( )tp did tu t k e t e t TT dt 。该过程首先要算出差值e（t），即给定的目标量 r（t）和实际的输出量 y（t）之间的差，对这个差值 e（t）进行比例运算、积分运算和微分运算，加和的结果为 PID 的控制量。比例运算可以减小目标量和实际输出量之间的差值，增大比例系数可以在有静差的情况下减小静差，并且加快系统的响应速度，但是比例系数过大就会超调，甚至产生振荡，使系统的稳定性变差。积分作用对于过去的偏差，能消除系统静差。增大积分时间可以使系统的稳定性增加，减小超调，减小振荡，但是消除静差时间变长了。微分作用为预测偏差未来的变化趋势。加入微分项相当于加入了阻尼，使震荡快速衰减，变得稳定，如果没有足够的阻尼，会一直振荡，减小震荡，减小超调，增加系统的稳定性，但是消除静差时间会变长。实际调节时，一般先比例，然后积分，再微分。
【参考文献】：
期刊论文
[1]感应电动机最佳电流分配法弱磁控制[J]. 范烨,陈义衡,王建华. 工矿自动化. 2013(11)
[2]基于Matlab/Simulink交流电机矢量控制系统建模与仿真[J]. 程启明,李月娥,程尹曼,汪明媚. 华东电力. 2010(05)
[3]车用异步电机宽调速范围效率优化策略[J]. 吴加加,高大威,卢青春. 电机与控制应用. 2009(05)
[4]感应电机宽范围调速时电流分配策略研究[J]. 刘军锋,李叶松. 电力电子技术. 2008(02)
[5]磁链观测器的实现[J]. 林利华,胡育文. 电源世界. 2004(02)
博士论文
[1]交流电机高速化驱动关键控制技术研究[D]. 赵云.华中科技大学 2012
[2]电动汽车高效快响应电驱动系统控制策略研究[D]. 李珂.山东大学 2007
[3]变频驱动异步电动机最小损耗快速响应控制研究[D]. 崔纳新.山东大学 2005
硕士论文
[1]高性能矢量控制交流主轴驱动装置的研制[D]. 周鹏.北方工业大学 2017
[2]电动汽车用异步电机整车与驱动系统软件开发[D]. 吴翠翠.吉林大学 2016
[3]电动汽车电机驱动控制器关键性技术的研究和实现[D]. 王鑫正.沈阳工业大学 2015
[4]电动汽车异步电机高效快响应控制策略的研究[D]. 郝天天.长安大学 2014
[5]电动汽车用异步电机节能控制方法的研究[D]. 汪玄.沈阳工业大学 2013
[6]电动汽车异步电机弱磁转矩优化方法研究[D]. 李才强.重庆大学 2012
[7]异步电机矢量控制变频调速系统的研究[D]. 吕华林.武汉理工大学 2010
[8]异步电机SVPWM的矢量控制系统研究[D]. 余秋实.重庆大学 2010
[9]电动汽车电驱动系统高性能控制技术研究[D]. 吕志强.山东大学 2008
[10]基于DSP的三相交流异步电机矢量控制系统[D]. 丁辉.大连理工大学 2007
本文编号：3016307
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
异步电动机构造图
第 2 章 异步电机运行区域分析的平衡，实现扩速。励磁由式（2-31）和式（2-39）这两个约束条件共同限制，并且不能超过额定值。最大转矩的运行轨迹为电流极限圆与电压极限椭圆的焦点组成的曲线。如图 2.10 中的 B-C 段所示，基频以上，随着转速的升高，磁通将减小，又因为额定的电流不变，因此允许输出的转矩减小，即随着转速上升而下降。故允许输出的功率基本上保持不变，称为恒功率区域。
以 PI 磁链调节器[20]。PID 的 控 制 原 理 图 如 图 3.7 所 示 ， PID 算 法 的 公 式 表 示 为 01 ( )( ) ( )tp did tu t k e t e t TT dt 。该过程首先要算出差值e（t），即给定的目标量 r（t）和实际的输出量 y（t）之间的差，对这个差值 e（t）进行比例运算、积分运算和微分运算，加和的结果为 PID 的控制量。比例运算可以减小目标量和实际输出量之间的差值，增大比例系数可以在有静差的情况下减小静差，并且加快系统的响应速度，但是比例系数过大就会超调，甚至产生振荡，使系统的稳定性变差。积分作用对于过去的偏差，能消除系统静差。增大积分时间可以使系统的稳定性增加，减小超调，减小振荡，但是消除静差时间变长了。微分作用为预测偏差未来的变化趋势。加入微分项相当于加入了阻尼，使震荡快速衰减，变得稳定，如果没有足够的阻尼，会一直振荡，减小震荡，减小超调，增加系统的稳定性，但是消除静差时间会变长。实际调节时，一般先比例，然后积分，再微分。
【参考文献】：
期刊论文
[1]感应电动机最佳电流分配法弱磁控制[J]. 范烨,陈义衡,王建华. 工矿自动化. 2013(11)
[2]基于Matlab/Simulink交流电机矢量控制系统建模与仿真[J]. 程启明,李月娥,程尹曼,汪明媚. 华东电力. 2010(05)
[3]车用异步电机宽调速范围效率优化策略[J]. 吴加加,高大威,卢青春. 电机与控制应用. 2009(05)
[4]感应电机宽范围调速时电流分配策略研究[J]. 刘军锋,李叶松. 电力电子技术. 2008(02)
[5]磁链观测器的实现[J]. 林利华,胡育文. 电源世界. 2004(02)
博士论文
[1]交流电机高速化驱动关键控制技术研究[D]. 赵云.华中科技大学 2012
[2]电动汽车高效快响应电驱动系统控制策略研究[D]. 李珂.山东大学 2007
[3]变频驱动异步电动机最小损耗快速响应控制研究[D]. 崔纳新.山东大学 2005
硕士论文
[1]高性能矢量控制交流主轴驱动装置的研制[D]. 周鹏.北方工业大学 2017
[2]电动汽车用异步电机整车与驱动系统软件开发[D]. 吴翠翠.吉林大学 2016
[3]电动汽车电机驱动控制器关键性技术的研究和实现[D]. 王鑫正.沈阳工业大学 2015
[4]电动汽车异步电机高效快响应控制策略的研究[D]. 郝天天.长安大学 2014
[5]电动汽车用异步电机节能控制方法的研究[D]. 汪玄.沈阳工业大学 2013
[6]电动汽车异步电机弱磁转矩优化方法研究[D]. 李才强.重庆大学 2012
[7]异步电机矢量控制变频调速系统的研究[D]. 吕华林.武汉理工大学 2010
[8]异步电机SVPWM的矢量控制系统研究[D]. 余秋实.重庆大学 2010
[9]电动汽车电驱动系统高性能控制技术研究[D]. 吕志强.山东大学 2008
[10]基于DSP的三相交流异步电机矢量控制系统[D]. 丁辉.大连理工大学 2007
本文编号：3016307
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