內置式永磁同步電機控制方法設計研究

1.5萬字 40頁 原創(chuàng)作品，獨家提交，已通過查重系統(tǒng)


摘要 內置式永磁同步電機( Interior Permanent Magnet Synchronous Motor ，IPMSM)因其體積小、可靠性好、調速范圍寬、易于弱磁等適合電動汽車的優(yōu)點已成為電動汽車領域的首選驅動電機。因此，本文選擇車用內置式永磁同步電機作為研究對象，在了解分析內置式永磁同步電機矢量控制策略研究近況的基礎上，針對電動汽車對電機驅動控制性能在轉矩輸出能力、轉速動態(tài)響應性能、電流跟隨性、調速范圍、系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面的要求，對電機全速度范圍矢量調速控制策略進行了研究和仿真驗證。
本文首先在Clark 和Park 坐標變換以及永磁同步電機數學模型的基礎上分析內置式永磁同步電機的工作區(qū)域和電壓電流限制，提出最大轉矩電流比控制和電壓閉環(huán)弱磁控制策略，實現了電機輸出轉矩的最大限度利用。其次，本文通過分析內置式永磁同步電機的電氣動態(tài)性能，進行了電流控制器設計，并采用反饋補償的方法對電流控制器進行解耦控制以提高電流控制器的動態(tài)響應和魯棒性。本文給出了解耦電流控制的PI參數計算和抗電壓飽和方案框圖。
最后，本文在理論分析和參數設計的基礎上建立電機全速度范圍調速控制系統(tǒng)的MATLAB仿真模型，通過各運行模式下的仿真實驗驗證了文中所述控制方法的有效性。

關鍵詞：內置式永磁同步電機(IPMSM) 最大轉矩電流比控制(MTPA) 弱磁控制