电动汽车异步电动机模糊矢量控制研究

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随着世界汽车保有量的急剧增加,能源和环境问题更加突出,人们迫切需要寻求一种低排放和节约能源的交通工具。电动汽车以其在节能和环保方面的巨大优势,已成为世界各国竞相研究的热点,必将成为21世纪重要的交通工具之一。 电机驱动系统是电动汽车的心脏,也是电动汽车研制的关键技术之一,它直接决定电动汽车的性能。20世纪90年代以后,电动汽车开始使用交流驱动系统来取代直流驱动系统,而今交流驱动系统已成为驱动系统的主流。 本文根据异步电动机矢量控制理论,深入研究了电动汽车异步电动机驱动系统控制的技术与方法。通过坐标变换将定子电流矢量分解为按转子磁场定向的两个直流分量并分别加以控制,从而实现异步电动机磁通和转矩的解耦控制,达到直流电动机的控制效果。 异步电动机矢量控制中转速、转矩等调节均采用PI控制器,为克服控制器固定参数所引起的控制性能变差的问题,本文设计了模糊PID控制器。根据控制系统的运行状况,用模糊控制器在线调整PID的参数,使控制系统获得良好的动、静态性能。 在异步电动机矢量控制和模糊PID控制器地基础上建立了电动汽车用异步电动机模糊矢量控制系统的仿真模型。用Matlab/Simulink对控制系统进行了仿真研究,仿真结果表明该控制系统具有良好的性能。 以TI公司的电机控制专用DSP芯片TMS320LF2407A作为系统的核心控制芯片,设计开发了一套电动汽车异步电动机矢量控制的实验平台,并且对智能功率模块IPM、DSP芯片、电流和转速检测电路以及异步电动机矢量控制系统各个功能模块的DSP编程实现都进行了详细的介绍。
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