輪式驅(qū)動(dòng)用表貼式永磁同步電機(jī)弱磁算法研究.pdf

1、輪式驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合的SPMSM運(yùn)行在恒功率區(qū)域時(shí),需要采用弱磁控制策略對(duì)電樞磁場(chǎng)進(jìn)行合理控制,升高電機(jī)轉(zhuǎn)速,減小轉(zhuǎn)矩輸出,這對(duì)整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)系統(tǒng)具有十分重要的影響。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的好壞取決于弱磁控制模塊對(duì)電樞磁場(chǎng)控制的準(zhǔn)確度,系統(tǒng)弱磁階段的帶載能力取決于對(duì)母線電壓利用率。使用傳統(tǒng)直流側(cè)電壓反饋和電流超前角控制的弱磁方法,使系統(tǒng)獲得了很好的魯棒性,但不能抑制弱磁過(guò)程的電流波動(dòng),不能充分利用母線電壓,應(yīng)用于表貼式永磁同步電機(jī)時(shí)更為明顯。

2、>　　本文首先介紹輪式驅(qū)動(dòng)用永磁同步電機(jī)的原理并分析了進(jìn)行弱磁控制時(shí)電機(jī)各參量之間的關(guān)系,為進(jìn)一步研究具有電流波動(dòng)抑制和轉(zhuǎn)矩輸出增大能力的弱磁控制算法提供理論依據(jù)。結(jié)合直接轉(zhuǎn)矩控制及SVPWM的特點(diǎn),采用基于電流的模型來(lái)預(yù)測(cè)定子磁鏈,進(jìn)而估算預(yù)期電壓矢量,進(jìn)行弱磁控制,本文分析了它的原理及實(shí)現(xiàn)方法,在Simulink下進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果驗(yàn)證了算法的有效性。
　　其次,分析了傳統(tǒng)方法下進(jìn)行弱磁控制時(shí)SPMSM存在的問(wèn)題。由于弱

3、磁階段存在電流波動(dòng),針對(duì)電流分配不夠準(zhǔn)確快速的問(wèn)題,本文提出了三種具有電流波動(dòng)抑制功能的弱磁算法,即快速自適應(yīng)的弱磁算法、基于電壓相角控制的弱磁算法和前饋調(diào)節(jié)弱磁算法,詳細(xì)分析了其快速準(zhǔn)確分配電流的原理及實(shí)現(xiàn)方法,仿真分析表明這三種算法可以有效抑制電流波動(dòng)。
　　再次,由于傳統(tǒng)超前角弱磁控制算法對(duì)電流分配較慢,弱磁帶載能力不足,針對(duì)母線電壓利用率不高及對(duì)電流超前角控制不夠準(zhǔn)確的問(wèn)題,提出了結(jié)合過(guò)調(diào)制算法的改進(jìn)超前角弱磁算法和基于轉(zhuǎn)

4、速給定電流超前角的弱磁方法。詳細(xì)分析了電流超前角和電機(jī)轉(zhuǎn)速、定子電壓的關(guān)系,給出了自調(diào)整過(guò)調(diào)制的實(shí)現(xiàn)方法,在Simulink下進(jìn)行了仿真研究,分析的結(jié)果表明這兩種弱磁算法可以有效加快電流分配,增大弱磁階段的帶載能力。
　　最后,設(shè)計(jì)并建立了以DSP為核心的PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。硬件部分包括控制電路、功率電路以及旋變位置解碼電路。軟件部分設(shè)計(jì)了主程序及主中斷程序。在建立的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,對(duì)前饋調(diào)節(jié)弱磁方法和電壓矢量幅值誤差最小的超前角弱磁方