永磁同步電機弱磁控制設(shè)計仿真

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目 錄
第一章 緒論 1
1.1 混合動力汽車研究背景及意義 1
1.2 混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 1
1.3 本文的主要研究內(nèi)容 2
第二章 電機驅(qū)動系統(tǒng)及動力傳輸路線的選擇 3
2.1 混合動力汽車對電機驅(qū)動系統(tǒng)的要求 3
2.2 電機驅(qū)動及其控制系統(tǒng)比較 3
2.2.1 直流電機驅(qū)動系統(tǒng) 3
2.2.2 交流感應(yīng)電機驅(qū)動系統(tǒng) 4
2.2.3 交流永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng) 4
2.2.4 開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng) 5
2.3 混合動力汽車動力傳輸路線的要求 5
2.4 三種混合動力汽車動力傳輸路線的比較 6
2.4.1 串聯(lián)式混合動力電動汽車的結(jié)構(gòu) 6
2.4.2 并聯(lián)式混合動力電動汽車的結(jié)構(gòu) 7
2.4.3 混聯(lián)式混合動力電動汽車 7
2.4.4 混合動力電動汽車各驅(qū)動類型的比較分析 8
第三章 永磁同步電機設(shè)計 11
3.1 永磁同步電機內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)選擇分析 11
3.1.1 表面式永磁同步電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 11
3.1.2 內(nèi)置式永磁同步電機轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu) 12
3.1.3 爪極式永磁同步電機轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu) 15
3.2 雙內(nèi)置式永磁同步電機的參數(shù)設(shè)計 16
3．2．1內(nèi)置式永磁同步電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和極數(shù)的選擇 16
3.2.2 內(nèi)置式永磁同步電機MG1主要尺寸的初始計算與選擇 18
3．2．3內(nèi)置式永磁同步電機MG2設(shè)計 19
第四章 永磁同步電機數(shù)學(xué)模型分析及弱磁控制研究 20
4.1永磁同步電動機的數(shù)學(xué)模型 20
4.2永磁同步電動機弱磁控制系統(tǒng)組成和仿真 23
4.2.1 PMSM超前角弱磁控制系統(tǒng)仿真和分析 23
4.2.2 超前角弱磁控制環(huán)節(jié) 24
4.2.3 電流解耦環(huán)節(jié) 25
4.2.4 驅(qū)動SVPWM環(huán)節(jié) 26
4.2.5 控制器參數(shù)設(shè)計 26
4.2.6 控制系統(tǒng)性能仿真分析 29
第五章 設(shè)計總結(jié) 35
致謝 36
參考文獻 37

摘要 隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源短缺和環(huán)境污染已經(jīng)成為全世界關(guān)注的問題。由于汽車工業(yè)的高速發(fā)展汽車帶來的環(huán)境污染、能源短缺、資源枯竭和安全等方面的問題越來越突出，發(fā)展混合動力汽車，實現(xiàn)汽車能源動力系統(tǒng)的電氣化，推動傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，已經(jīng)成為最為可行的方法。混合動力汽車的誕生及其發(fā)展是石油危機及環(huán)境保護要求的必然產(chǎn)物。作為混合動力汽車關(guān)鍵技術(shù)之一，電機驅(qū)動及其控制技術(shù)的研究具有極其重要的地位。
混合動力汽車結(jié)構(gòu)特殊，工況復(fù)雜，首先要根據(jù)混合動力汽車的要求選擇電機驅(qū)動系統(tǒng)的牽引電機，本文就此對各種可適用于混合動力汽車的牽引電機特性進行了比較，選擇了永磁同步電機作為混合動力汽車的驅(qū)動電機。然后本文在閱讀大量文獻的基礎(chǔ)上，熟悉了永磁同步電動機d-q軸數(shù)學(xué)模型和矢量控制系統(tǒng)，針對其弱磁控制，從轉(zhuǎn)子磁場定向和氣隙磁場定向兩個方面進行了系統(tǒng)的分析和研究，并對驅(qū)動系統(tǒng)的控制器進行了仿真和設(shè)計。


關(guān)鍵詞：混合動力汽車，永磁同步電機，弱磁控制，仿真


The WEAK MAGNETIC control design and simulation of Permanent Magnet Synchronous Motors WITH HEV

Abstract With the rapid development of the global economy,energy shortages and environmental pollution have become a worldwide problem．The rapid development of auto industry bring many problems, such as environmental pollution, energy shortages , resource depletion and security ,which is increasingly prominent.It has been become the most viable approach to develop electric vehicles, electrification of automotive energy and power systems , and promoting the strategic transformation of the traditional automotive industry, .The birth of electric vehicles is the inevitable result for the oil crisis and the environmental protection．As one of the key technologies of electric vehicles，motor drive and control technology has an extremely important position.
Special hybrid vehicle structures,working conditions complex,first according to the requirements of motor driving system for hybrid electric vehicle traction motors,selected a permanent magnet synchronous motor as a motor for hybrid vehicles.Based on studying many kinds of references, we grasp the vector control theory of PMSM. The research on the flux-weakening control is made from two aspects:rotor flux orientation and air-gap flux orientation.
Keywords：HEV,PMSM,Flux-weakening Control,Simulation