纯电动汽车用永磁同步电动机控制系统研究

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全球环境问题的愈演愈烈,驱使着全球汽车产业的改革与创新,具备高效、清洁、环保特点的新能源汽车必将成为未来汽车时代的主角。作为目前我国重点研究车型之一的纯电动汽车,未来将成为我国的主流电动汽车。纯电动汽车的电力驱动装置是电力驱动系统中的电动机,其自身的转矩控制性能直接决定着整车的性能。因此本文以电驱动系统中的永磁同步电动机控制系统为研究对象,从提高电流和转速两方面的控制性能入手,阐述了目前控制策略概况以及存在的诸多问题,并将多个现代控制策略相互结合、取长补短,提出了新型高性能的控制策略。该控制方法对提升纯电动汽车的性能,以及推动其在其他工程领域的发展具有非常重要的意义。首先,在存在诸多动态干扰因素的情况下,目前的控制策略普遍存在控制性能不高、电流的抖振现象等问题,针对以上问题,提出了自适应模糊滑模电流鲁棒控制方法。该方法是结合模糊控制和自适应控制对传统滑模控制器的全面改进。仿真结果显示电机电流不仅具有快速的收敛速度,并且在纯电动汽车行驶过程中发生电机参数变化、负载变化等扰动情况下,电机电流具有良好的动态响应品质以及较高的鲁棒性。其次,对于永磁同步电机的转速控制方面,就目前PMSM无位置传感器控制技术存在的一些问题进行了改进,提出了模糊双滑模MRAC转速和位置观测器。该观测器可以根据电机参数变化、转速变化等情况自适应调整观测器模型,实现转速的准确跟踪,有效增强了系统的鲁棒性和稳定性。通过仿真验证了该方法的有效性;本文主要对PMSM的控制技术发展做了深入研究,满足纯电动汽车性能要求的同时,尽力完善PMSM的控制系统,对纯电动汽车在未来交通领域占据主导地位起着一定的推动作用。
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