电动汽车用混合励磁同步电机多模态切换控制算法研究

【摘要】混合励磁同步电机既综合了永磁同步电机和电励磁同步电机的优点,又克服了各自的缺陷,在电动汽车领域有极高的应用价值,因此成为一个新的研究热点。然而,其系统控制方面还未形成成熟的理论,特别是在控制算法上如何协调好电枢电流与励磁电流的关系,尚有大量工作有待进一步深入。因此,本文提出了一种混合励磁同步电机多模态切换算法,实现电机在多种状态下的动态切换。该算法的控制思想是把电机控制区域分为常规力矩区与动态增磁区,通过电流分配器确定区域间的切换,在不同的区域下采用不同的控制方法,使得电机在整个运行中能表现出良好的动态性能。同时通过硬件平台与软件系统以实现算法的功能,并对整套驱动系统进行了测试实验与分析。文章首先阐述了在能源紧张的大背景下,发展电动汽车以及本课题的研究意义。同时对混合励磁同步电机的结构和控制算法的研究现状进行了分析。进而分析了本文中所用的混合励磁同步电机运行特性,并分别建立了电机在定子坐标系和转子坐标系下的数学模型,给出了电机在不同坐标系下的磁链方程、电压方程、功率方程和力矩方程。基于混合励磁同步电机的数学模型,对多模态切换算法进行了深入的研究。其次,根据本课题建立的数学模型和多模态切换算法,分析了混合励磁同步电机驱动系统硬件平台并设计了软件系统。基于模块化思想,对软件系统的中断、采样、PID、SVPWM程序采取模块化设计并进行了分析。最后,通过电机测试实验平台,对混合励磁同步电机进行了发电以及带载的实验研究。测试实验包括：电机发电实验、电机运行实验和多模态切换实验。通过实验验证了所提出的多模态切换算法能够有效实现混合励磁同步电机在额定转速以下力矩的大幅增加,且电机运行稳定,动态性能良好。
【作者】冯杰；
【导师】李优新；
【作者基本信息】广东工业大学，电力电子与电力传动，2014，硕士
【关键词】电动汽车；混合励磁同步电机；多模态切换算法；电流分配器；

【参考文献】
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