机电液耦合器控制器设计
发布时间：2021-08-30 10:01
环境污染和全球变暖使得世界各国逐步提高了汽车的尾气排放标准,这导致大量传统燃油车被各种新能源汽车取代。机电液耦合器作为众多新能源汽车主驱元件之一,由于具有可逆性、无级变量、变量动态特性好、效率高等优点,在近年来进入公众视野并成为新的研究热点。机电液耦合器控制器作为整个系统中的核心部件,肩负着提高系统的运行效率,保障在各种复杂工况下行驶性能等重任。本文提出了基于滑模速度控制器id=0的矢量控制策略,结合1000线光电编码器实现系统电流、速度双闭环控制,保证机电液耦合器在全速度范围内调速准确,负载突变时运行平稳。本文研究内容包括三部分:通过Simulink进行机电液耦合器控制系统的建模仿真。对机电液耦合器电结构进行数学表达并给出各坐标之间的转换;对SVPWM和矢量控制技术的理论及实现方式进行研究;提出基于id=0滑模矢量控制策略并进行阐述;针对机电液耦合器双动力扭矩来源进行分析。然后将上述理论及数学公式融合在Simulink中搭建电流、速度双闭环控制模型,并对机电液耦合器控制系统模型进行加速、负载突变实验。从速度响应、转矩、相电流及无功电流等输出...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Prius控制器
青岛大学硕士学位论文4[29]，同时用单面直接与冷却器连接的方式给IGBT模块降温，使得其功率密度达到6.25kW/L。第二代和第三代提升了电容的环境适用性、降低寄生电感，增强了系统的可靠性，在此前提下将直流电压提升至430V，功率密度提升至35kW/L。图1.2日立2007年控制器在国内方面，由于半导体技术起步较晚，大多数电机控制器使用集成的功率模块以缩短开发周期。目前也取得了一定的效果，各控制器公司都不断推出符合需求的电动汽车控制器。英威腾曾是国内工业变频器行业的翘楚，同时也紧跟国内新能源汽车发展的大趋势。现在主推的乘用车与物流车三合一控制器GVD520集成电机驱动、DCDC变换以及升压变换功能，产品本身只有13kg，大大降低配重和体积以提升整车空间利用率。额定输出电流200A，可调转速0~800Hz，控制器最高效率95%。图1.3英威腾GVD520三合一控制器比亚迪作为国内新能源汽车的行业领头羊，在2018年北京车展中发布了全新e平台核心技术，向着高集成度、一体化控制更进一步。电机控制器与电机集成所带来的优点是省去控制器与电机间的三相线，不仅能降低驱动系统整备质量节省成本，还能不断增强其使用稳定性、耐久度。与其他国内厂家不同，比亚迪所使用的功率模块是由自己生产的4代IGBT，电压等级1200V，最大电流350A。
青岛大学硕士学位论文4[29]，同时用单面直接与冷却器连接的方式给IGBT模块降温，使得其功率密度达到6.25kW/L。第二代和第三代提升了电容的环境适用性、降低寄生电感，增强了系统的可靠性，在此前提下将直流电压提升至430V，功率密度提升至35kW/L。图1.2日立2007年控制器在国内方面，由于半导体技术起步较晚，大多数电机控制器使用集成的功率模块以缩短开发周期。目前也取得了一定的效果，各控制器公司都不断推出符合需求的电动汽车控制器。英威腾曾是国内工业变频器行业的翘楚，同时也紧跟国内新能源汽车发展的大趋势。现在主推的乘用车与物流车三合一控制器GVD520集成电机驱动、DCDC变换以及升压变换功能，产品本身只有13kg，大大降低配重和体积以提升整车空间利用率。额定输出电流200A，可调转速0~800Hz，控制器最高效率95%。图1.3英威腾GVD520三合一控制器比亚迪作为国内新能源汽车的行业领头羊，在2018年北京车展中发布了全新e平台核心技术，向着高集成度、一体化控制更进一步。电机控制器与电机集成所带来的优点是省去控制器与电机间的三相线，不仅能降低驱动系统整备质量节省成本，还能不断增强其使用稳定性、耐久度。与其他国内厂家不同，比亚迪所使用的功率模块是由自己生产的4代IGBT，电压等级1200V，最大电流350A。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FOC控制的大牵引力AGV无刷直流电机驱动器的设计[J]. 赵亚洲,杨艳. 电子设计工程. 2019(23)
[2]电动汽车用高功率密度碳化硅电机控制器研究[J]. 张栋,范涛,温旭辉,宁圃奇,李磊,邰翔,李晔,段卓琳,何国林,张少昆,郑丹. 中国电机工程学报. 2019(19)
[3]碳化硅MOSFET栅极驱动的优化设计[J]. 赵阳,刘平,黄守道,李波. 电力电子技术. 2019(07)
[4]基于热流固耦合的车用电机控制器散热特性[J]. 刘桓龙,郑忠,伍理勋,陈建明. 机床与液压. 2019(13)
[5]PMSM四象限驱动系统的自适应滑模和反步控制[J]. 吕广临,于海生,刘旭东,于金鹏,吴贺荣. 微特电机. 2019(06)
[6]基于光电编码器的永磁球形电动机转子方位测量系统[J]. 吴凤英,魏章波,席金强. 传感器与微系统. 2019(05)
[7]混合动力汽车用油冷永磁同步电机温度场研究[J]. 杜爱民,张东旭,孙明明,袁峥正. 汽车技术. 2019(04)
[8]基于分立器件的SiC MOSFET功率模块门极驱动电路设计[J]. 王翰祥,蒋栋. 电工电能新技术. 2018(10)
[9]基于二阶滑模算法的永磁同步电机控制[J]. 杨婧,纪科辉,赵新龙,鲁文其. 微特电机. 2018(02)
[10]基于DSP的电机控制系统的研究[J]. 尚凯林. 现代国企研究. 2018(04)
博士论文
[1]基于模糊逼近的交流电动机自适应控制[D]. 于金鹏.青岛大学 2011
硕士论文
[1]风机用永磁同步电机无位置传感器控制系统的研究[D]. 魏晓超.浙江科技学院 2019
[2]永磁同步电机的复合式无传感器控制系统研究[D]. 周义洋.西北师范大学 2018
[3]电动汽车充电桩前级PWM整流研究[D]. 姚乐平.安徽工业大学 2018
[4]基于城轨牵引系统的永磁同步电机模型预测控制[D]. 何婷.兰州理工大学 2018
[5]基于模糊滑模变结构的永磁同步电机控制器设计[D]. 李忠信.大连交通大学 2017
[6]电动车用永磁同步电机低速无传感器矢量控制研究[D]. 徐相帅.湖南大学 2017
[7]基于永磁同步电机数学模型的矢量控制理论、仿真、实验及应用研究[D]. 刘晓黎.合肥工业大学 2017
[8]分数阶电路及分数阶无线电能传输的电磁场特性研究[D]. 刘潇.华南理工大学 2016
[9]低速电动汽车用PMSM驱动控制器设计[D]. 陆轶阳.江苏大学 2016
[10]基于扩张状态观测器的永磁同步电机无传感器控制技术研究[D]. 张涛.南京航空航天大学 2016
本文编号：3372572
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Prius控制器
青岛大学硕士学位论文4[29]，同时用单面直接与冷却器连接的方式给IGBT模块降温，使得其功率密度达到6.25kW/L。第二代和第三代提升了电容的环境适用性、降低寄生电感，增强了系统的可靠性，在此前提下将直流电压提升至430V，功率密度提升至35kW/L。图1.2日立2007年控制器在国内方面，由于半导体技术起步较晚，大多数电机控制器使用集成的功率模块以缩短开发周期。目前也取得了一定的效果，各控制器公司都不断推出符合需求的电动汽车控制器。英威腾曾是国内工业变频器行业的翘楚，同时也紧跟国内新能源汽车发展的大趋势。现在主推的乘用车与物流车三合一控制器GVD520集成电机驱动、DCDC变换以及升压变换功能，产品本身只有13kg，大大降低配重和体积以提升整车空间利用率。额定输出电流200A，可调转速0~800Hz，控制器最高效率95%。图1.3英威腾GVD520三合一控制器比亚迪作为国内新能源汽车的行业领头羊，在2018年北京车展中发布了全新e平台核心技术，向着高集成度、一体化控制更进一步。电机控制器与电机集成所带来的优点是省去控制器与电机间的三相线，不仅能降低驱动系统整备质量节省成本，还能不断增强其使用稳定性、耐久度。与其他国内厂家不同，比亚迪所使用的功率模块是由自己生产的4代IGBT，电压等级1200V，最大电流350A。
青岛大学硕士学位论文4[29]，同时用单面直接与冷却器连接的方式给IGBT模块降温，使得其功率密度达到6.25kW/L。第二代和第三代提升了电容的环境适用性、降低寄生电感，增强了系统的可靠性，在此前提下将直流电压提升至430V，功率密度提升至35kW/L。图1.2日立2007年控制器在国内方面，由于半导体技术起步较晚，大多数电机控制器使用集成的功率模块以缩短开发周期。目前也取得了一定的效果，各控制器公司都不断推出符合需求的电动汽车控制器。英威腾曾是国内工业变频器行业的翘楚，同时也紧跟国内新能源汽车发展的大趋势。现在主推的乘用车与物流车三合一控制器GVD520集成电机驱动、DCDC变换以及升压变换功能，产品本身只有13kg，大大降低配重和体积以提升整车空间利用率。额定输出电流200A，可调转速0~800Hz，控制器最高效率95%。图1.3英威腾GVD520三合一控制器比亚迪作为国内新能源汽车的行业领头羊，在2018年北京车展中发布了全新e平台核心技术，向着高集成度、一体化控制更进一步。电机控制器与电机集成所带来的优点是省去控制器与电机间的三相线，不仅能降低驱动系统整备质量节省成本，还能不断增强其使用稳定性、耐久度。与其他国内厂家不同，比亚迪所使用的功率模块是由自己生产的4代IGBT，电压等级1200V，最大电流350A。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FOC控制的大牵引力AGV无刷直流电机驱动器的设计[J]. 赵亚洲,杨艳. 电子设计工程. 2019(23)
[2]电动汽车用高功率密度碳化硅电机控制器研究[J]. 张栋,范涛,温旭辉,宁圃奇,李磊,邰翔,李晔,段卓琳,何国林,张少昆,郑丹. 中国电机工程学报. 2019(19)
[3]碳化硅MOSFET栅极驱动的优化设计[J]. 赵阳,刘平,黄守道,李波. 电力电子技术. 2019(07)
[4]基于热流固耦合的车用电机控制器散热特性[J]. 刘桓龙,郑忠,伍理勋,陈建明. 机床与液压. 2019(13)
[5]PMSM四象限驱动系统的自适应滑模和反步控制[J]. 吕广临,于海生,刘旭东,于金鹏,吴贺荣. 微特电机. 2019(06)
[6]基于光电编码器的永磁球形电动机转子方位测量系统[J]. 吴凤英,魏章波,席金强. 传感器与微系统. 2019(05)
[7]混合动力汽车用油冷永磁同步电机温度场研究[J]. 杜爱民,张东旭,孙明明,袁峥正. 汽车技术. 2019(04)
[8]基于分立器件的SiC MOSFET功率模块门极驱动电路设计[J]. 王翰祥,蒋栋. 电工电能新技术. 2018(10)
[9]基于二阶滑模算法的永磁同步电机控制[J]. 杨婧,纪科辉,赵新龙,鲁文其. 微特电机. 2018(02)
[10]基于DSP的电机控制系统的研究[J]. 尚凯林. 现代国企研究. 2018(04)
博士论文
[1]基于模糊逼近的交流电动机自适应控制[D]. 于金鹏.青岛大学 2011
硕士论文
[1]风机用永磁同步电机无位置传感器控制系统的研究[D]. 魏晓超.浙江科技学院 2019
[2]永磁同步电机的复合式无传感器控制系统研究[D]. 周义洋.西北师范大学 2018
[3]电动汽车充电桩前级PWM整流研究[D]. 姚乐平.安徽工业大学 2018
[4]基于城轨牵引系统的永磁同步电机模型预测控制[D]. 何婷.兰州理工大学 2018
[5]基于模糊滑模变结构的永磁同步电机控制器设计[D]. 李忠信.大连交通大学 2017
[6]电动车用永磁同步电机低速无传感器矢量控制研究[D]. 徐相帅.湖南大学 2017
[7]基于永磁同步电机数学模型的矢量控制理论、仿真、实验及应用研究[D]. 刘晓黎.合肥工业大学 2017
[8]分数阶电路及分数阶无线电能传输的电磁场特性研究[D]. 刘潇.华南理工大学 2016
[9]低速电动汽车用PMSM驱动控制器设计[D]. 陆轶阳.江苏大学 2016
[10]基于扩张状态观测器的永磁同步电机无传感器控制技术研究[D]. 张涛.南京航空航天大学 2016
本文编号：3372572
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