论文部分内容阅读
快速发展的汽车行业消费了大量的化石燃料,造成了严重的环境污染。近年来我国越来越重视新能源汽车的发展,新能源汽车不使用化石燃料,清洁无污染。新能源汽车的发展还有很大的提升空间,主要是电驱动系统、电池、智能化等方面。目前的新能源汽车主要是电动汽车,电动汽车普遍使用永磁同步电机作为牵引电机。针对内嵌式永磁同步电机的特性,该课题研究了基于FOC的内嵌式永磁同步电机MTPA控制策略,提高电动汽车的电机驱动系统的效率。分析电流调节器的原理和设计过程,比较不同电流解耦方法的优缺点,最后使用调节效果更好的内模控制器和滑模控制器相结合的电流控制器。研究了几种MTPA控制实现方法,经过比较分析各种方法的优缺点,最终选择使用搜索法,并针对搜索法的缺点进行了改进,使用粒子群算法优化搜索速度和精度。使用二阶多项式拟合法算出最优转矩角的近似值,把近似的转矩角作为粒子,并根据转矩角的可变范围以及转矩的脉动大小来设置粒子的位置变化范围和飞翔速度,等待定子电流稳定后进行迭代,直到满足迭代次数或者误差要求,粒子群算法提高了搜索的速度和精度,转矩脉动小。传统的MTPA控制策略不涉及弱磁区域,该课题研究了在部分弱磁区域使用MTPA控制,当逆变器的输出电压到达极限值时,满足输出转矩的情况下,使定子电流最小。使用MATLAB进行仿真,证明了MTPA控制策略的可行性。设计了电机控制器的硬件电路并进行调试,在测功机上进行测试,验证了提出的MTPA控制策略的可行性。