电动汽车用永磁同步电机的分数阶自适应控制策略

为提高电动汽车电机驱动系统性能,从电动汽车的行驶运动方程和永磁同步电机数学模型出发,根据系统稳定性理论提出一种电动汽车用永磁同步电机的分数阶自适应控制方法,该方法采用分数阶自适应律调整速度环控制器的增益参数.电动汽车车速-电流的双闭环控制系统的仿真结果表明:在汽车加速、爬坡、变速,以及整车质量参数变化的行驶工况条件下,相比整数阶控制情形,电动汽车驱动系统的分数阶自适应控制方法具有控制速度快、精度高及鲁棒性强等优点.     

六相永磁同步电动机矢量控制系统研究

分析六相永磁同步电动机(PMSM)的数学模型,在此基础上建立六相PMSM矢量控制系统的仿真模型,并且进行实验验证.在Matlab7.0/Simulink环境下,建立速度控制模块、坐标变换模块、PWM控制模块,并与PMSM本体模块和电压逆变模块有机组合,得到PMSM控制系统的速度和电流双闭环仿真模型.同时,基于TI公司数字信号处理器TMS320LF2407的矢量控制算法得以实现,实验后并对整个控制系统性能进行分析.仿真分析和实验结果相符合,表明了模型合理、方法有效,六相PMSM矢量控制系统能够获得很好的性能.     

四轮独立驱动电动汽车动力学控制系统仿真

论述了四轮独立驱动系统作为汽车驱动系统的优势及在电动汽车上应用的技术潜力。比较了ICEV动力学控制系统与EV动力学控制系统的区别,提出了四轮独立驱动电动汽车的新动力学控制方法。该方法利用前轮转向角和车速的前馈控制与基于质心侧偏角和横摆角速度的误差反馈控制相结合来控制车辆运动状态,并通过最优控制的方法确定了反馈系数。建立了整车数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件生成系统的仿真模型,对所述控制系统进行了仿真研究。结果表明:前馈与反馈相结合的控制系统在各种路面条件下均可明显改善汽车的动力学性能。     

基于Matlab永磁同步电机控制系统建模仿真方法

提出了永磁同步电机(PMSM)控制系统仿真建模的方法，在Matlab/Simulink环境下，通过对独立的PMSM本体、dq坐标系向abc坐标系转换、三相电流源逆变器、速度控制器等功能模块的建立与组合，构建了永磁同步电机控制系统的速度和电流双闭环仿真模型.仿真结果证明了该系统模型的有效性，验证了其控制算法，为永磁同步电机控制系统设计和调试提供了理论基础.     

纯电动汽车驱动系统电压解耦矢量控制仿真研究

分析矢量控制及空间矢量脉宽调制理论的基础之上,基于Maflab／Simulink建立了电动汽车驱动系统用异步电机转子磁场定向的电压解耦矢量控制系统模型。最后以实际纯电动汽车驱动系统为例对模型进行仿真分析,结果表明该驱动系统具有良好的稳态、动态性能,验证了仿真模型的正确性和控制算法的有效性,对于纯电动汽车驱动系统的参数设计具有一定的指导意义。     

空压机用无刷直流电机的模糊控制及仿真

为了快速适应电动汽车在不同路况时的功率需求,必须对驱动空压机高速旋转的无刷直流电机（BLDCM）的转速进行实时控制.在BLDCM的双闭环调速控制系统中,外环转速采用模糊控制器取代常规PID控制器,以克服BLDCM的非线性影响,它与内环电流的PI控制相结合,提高了BLDCM控制系统的动态响应速度.仿真结果表明：BLDCM调速控制系统采用模糊控制器比采用常规的PID控制器具有较好的控制性能,可满足电动汽车的工作需求.     

基于永磁同步电机的电动汽车能效控制

电动汽车(electric vehicle,EV)的一次充电行驶里程是制约电动汽车推广的重要因素之一,其与电动汽车的能量利用效率有着密切的关系。对行驶中的电动汽车进行受力分析,考虑到风阻、滚动摩擦和坡道阻力等外界因素,结合电动汽车的驱动部分和传动部分,建立了基于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的电动汽车数学模型。提出了针对电动汽车的最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制方法,该方法中的电机驱动电流给定值是电动汽车负载的非线性函数,通过数值化求解可得到直轴电流I_d和交轴电流I_q的最优给定值。对该方法在不同外界阻力和车速的情况下与传统的零直轴电流控制方法进行了对比,结果表明该最大转矩电流比控制方法能有效提高电动汽车的动态性能和系统效率。     

逆变弧焊电源动态仿真及实验研究

在半桥电路小信号模型的基础上,采用平均电流控制方式设计了逆变直流弧焊电源的双闭环控制系统,并确定了其电流控制器和电压控制器的增益及各零点、极点角频率;在Matlab/Simulink环境下,利用所设计的控制器,建立了半桥逆变直流弧焊电源双闭环控制系统的动态仿真模型,在大信号下对逆变弧焊电源的稳态及空载-短路、短路-负载和负载-短路的动特性进行了仿真和分析,根据仿真结果对主电路和控制系统参数进行了优化设计;在所研究样机上进行了一系列实验。所得实验波形与仿真波形基本吻合,验证了研究方法的合理性,为逆变弧焊电源的设计提供了一种有效途径。     

基于SVPWM控制策略的PMSM驱动系统

在详细研究空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modlulation,SVPWM）基本原理和实现方法的基础上,分析了永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）的矢量控制策略,在Matlab/Simulink环境下建立基于SVPWM控制策略的转速和电流双闭环永磁同步电机调速系统仿真模型,并进行实验仿真;以英飞凌单片机XC2267为硬件驱动进行永磁同步电机SVPWM控制策略的实验验证,利用CAN总线分析仪对电机运行状态进行检测。仿真和实验结果表明了SVPWM控制策略在永磁同步电机驱动系统应用中的有效性,为相关电机控制系统的设计和调试提供了相应思路。     

混合动力电动汽车的建模与仿真研究

为预测和分析混合动力电动汽车的性能,在系统仿真软件Matlab环境中建立了某混合动力电动汽车的仿真模型以及相应的控制器模型,并对模型进行了纯电动和混合动力行驶工况下仿真分析.结果表明,实际的仿真车速、扭矩与驱动循环规定车速、扭矩相一致,因此所开发的仿真模型能够跟踪循环工况,从而验证了仿真模型的正确性,也为混合动力电动汽车的开发奠定了基础.     

电动全地形车动力性及乘坐舒适性分析

传统全地形车的整车车体振动主要由发动机振动和路面激励引起.为了提高全地形车的乘坐舒适性,用无刷直流电机取代发动机设计了后轮电机驱动的电动全地形车（EATV）,并对其动力性和乘坐舒适性进行了分析.利用机械动力学仿真软件ADAMS建立了包含蓄电池、电机、电机控制器、车架等电动全地形车整车动力学模型;利用Simulink软件设计了车速与电流双闭环电机控制系统.通过ADAMS-Simulink联合仿真,测试了直线加速工况下电动全地形车后轮电机驱动的动力性,结果表明,所设计的电机控制系统能够满足全地形车的动力性需求.模拟了电动全地形车与传统全地形车在不平路面上的行驶状况,对其乘坐舒适性进行了对比分析,结果表明,电动全地形车的乘坐舒适性有显著提高.     

基于DSP的永磁同步电动机矢量控制系统研究

介绍了一种基于矢量控制理论的永磁同步电动机控制系统。该系统以数字信号处理器（DSP）为核心器件,采用速度、电流双闭环控制策略,同时将矢量控制和电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制应用到系统的闭环控制中。阐述了系统的工作原理、硬件结构和软件编程,最后进行了实验研究。实验结果表明,该系统具有硬件设计独特、抗干扰能力强以及动态响应快等优点。     

电动汽车用永磁同步电动机功率特性及弱磁扩速能力研究(一)——恒转矩控制及弱磁控制时的功率特性

采用d、q坐标系下的相量分析方法 ,研究永磁同步电动机 (PMSM )、特别是电动汽车用PMSM 详细分析了不同弱磁率、不同凸极率对电机电压、电流相量变化轨迹的影响 ,及由此引起的电机的功率特性及弱磁扩速能力的差异 推导出以弱磁率和凸极率为变量的PMSM的弱磁扩速倍数表达式 ,由此得出提高PMSM弱磁扩速能力的根本途径 ,比较了不同磁路结构PMSM弱磁扩速能力的大小     

行星式混合动力客车的模型预测动态协调控制

行星式混合动力客车在驱动模式切换时会产生较大冲击度,以往基于PID的控制器在模式切换过程中无法有效保证车辆驾驶平顺性.基于此问题,利用模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)可以在线滚动优化获得最优控制序列的特点,提出了一种基于MPC的动态协调控制方法,实现发动机的启动控制.依据整车动力学方程和实车历史数据,在Matlab/Simulink平台中搭建基于数据驱动的发动机模型和车辆闭环仿真模型,并将发动机启动过程视为受约束的多目标优化问题,根据系统状态空间方程和优化问题设计基于数据驱动的模型预测控制器,在纯电动模式向混合动力模式切换过程中,与传统基于PID的控制方法以及被动切换展开对比.仿真结果表明,在保证车辆动力性的前提下,相比于PID控制方法和被动切换,在模式切换过程中,基于MPC的动态协调控制方法不仅可以实现发动机的正常启动,还能大幅度降低峰值冲击度,同时使车辆良好地跟随目标车速.本文提出的模型预测控制器可以降低整车冲击度,保证车辆模式切换时的平顺性.     

永磁同步电机混合非线性控制策略

永磁同步电机是一个非线性多变量强耦合系统,采用传统的线性控制方法难以在大范围运行中保持良好的动态性能和鲁棒性.针对永磁同步电机的特点,提出一种结合滑模控制和自抗扰控制的混合非线性控制策略,用于永磁同步电机矢量控制系统设计.根据指数趋近律算法设计滑模控制器,用于内环的电流控制.外环的速度采用自抗扰控制,速度控制器对负载扰动进行估计和补偿.仿真结果表明,提出的控制系统不仅具有良好的动态和静态性能,而且对负载及系统参数扰动具有较强的鲁棒性.     

电动汽车PMSM MTPA控制系统 抗积分饱和速度控制

电动汽车电机驱动系统大多采用传统PI控制,存在积分饱和现象,系统易产生超调和振荡问题,因此将抗积分饱和控制策略引入永磁同步电机最大转矩电流比控制调速系统中,以提升系统的稳定性。采用反馈算法求解转矩电流高次方程,解决了高次方程求解困难的问题,实现了最大转矩电流比控制;速度环和电流环均采用抗积分饱和PI控制,有效地抑制了积分饱和,减小了系统的超调量,提高了电机控制精度。基于Matlab/Simulink搭建了系统模型并进行仿真,仿真结果表明,所设计的系统有效地抑制了积分饱和现象,减少了速度的超调,具有良好的动态和稳态性能,可以较好地满足电动汽车电机驱动系统的要求。     

基于SVPWM的电机控制系统仿真研究

在分析电压空间向量(SVPWM)的基本原理的基础上,利用Matlab6.5软件建立了PMSM矢量控制系统仿真模型.系统采用双闭环控制,电流采用PI控制,以及速度采用PID控制.仿真结果表明,采用SVPWM供电的PMSM变频调速系统有好的动态性能和稳态精度.     

一种应用于电动汽车的异步电动机矢量控制方法

以电动汽车异步电动机矢量控制为研究背景,构建了磁链开环而转速和电流闭环的电动汽车异步电动机矢量控制Matlab/Simulink仿真模型,对各主要仿真模块方法进行了分析,结合电动汽车控制要求给出了控制策略和仿真参数,模拟电动汽车几种典型运行方式进行了仿真,仿真结果表明所构建的控制系统实现了对给定速度的良好跟踪,并能方便进行调速.     

基于二自由度内模控制的电动变桨距伺服控制系统设计

针对风机变桨距系统对位置跟随性能和抗扰性要求高的特点,本文对永磁同步电机电动变桨距伺服系统的二自由度内模控制进行了研究。在分析电动变桨距系统控制原理的基础上,设计了一个二自由度内模控制器,实现电动变桨距伺服控制系统的位置跟踪和抗扰性的双优控制,并有效抑制了转矩脉动。仿真结果表明,所设计的控制器较传统的PID控制具有更好的控制效果。     

车用永磁同步电机MT坐标系下DTC控制

针对直接转矩驱动技术在电动汽车动力系统应用中存在的低速转矩脉动和该动力系统对恒功率调速范围要求较高的问题,提出了一种新型永磁同步电机MT坐标系下直接转矩控制系统.该系统工作在与定子磁链同步旋转的参考坐标系中,采用改进式MTPA控制实现参考磁链的计算,利用定子磁链控制器所产生的磁链误差积分实现磁链估算.采用不同的电压矢量对逆变器的电压饱和所产生的磁链估算误差进行补偿,从而提高磁链估算精度.仿真结果表明,该系统有效减小了低速转矩脉动,拓宽了调速范围.