輕量型電動車永磁同步電機驅動系統(tǒng)的研究.pdf

1、永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Machine，簡稱PMSM）利用永磁體勵磁，其效率與功率密度相較于異步電機優(yōu)勢明顯，且數(shù)學模型相對簡單，近些年在新能源汽車驅動電機與伺服領域應用較為成功。本課題選用永磁同步電機為研究對象，以驅動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行為研究目標，開展了一系列針對永磁同步電機控制器自適應特性的分析與設計。主要研究內容分為以下幾個部分:
　　(1)分別分析了矢量法、矩陣法、螺旋矢量法這三

2、種不同的永磁同步電機建模方法，詳細給出了三種建模方法的推導過程，評估了三種方法的優(yōu)缺點。
　　(2)介紹了基于IEEE標準的堵轉頻率響應(Stand-Still Frequency Response，簡稱SSFR)測量方法，詳細分析了SSFR的測量原理，并給出測量步驟。對實驗所研究的一臺永磁同步電機完成了直軸與交軸電感測量。
　　(3)提出了一種空間矢量脈寬調制(Space Vector Pulse Width Modula

3、tion，簡稱SVPWM)占空比信號的快速產(chǎn)生方法，降低了計算復雜度，提高了系統(tǒng)運行速度，并可降低系統(tǒng)中央處理器成本?；诘轮輧x器C2000系列F28335芯片驗證了該算法，通過與傳統(tǒng)算法進行比較，證明了該算法的高效性。
　　(4)提出了一種基于轉矩閉環(huán)的永磁同步電機轉動慣量在線測量方法。首先，通過恒定轉矩實驗得到系統(tǒng)摩擦系數(shù)與空載轉矩。然后，利用正弦電磁轉矩混疊直流偏置電磁轉矩的合成轉矩激勵獲得系統(tǒng)的轉動慣量參數(shù)。
　　(

4、5)基于經(jīng)典控制理論對一臺永磁同步電機控制器PI參數(shù)進行整定，通過時域與頻域結合的方法獲得了電機控制器各項參數(shù)。完成了各項測試實驗，并分析了在不同工況下，參數(shù)的自整定過程與其性能評估。
　　(6)基于滑模變結構觀測器，提出了一種變截至頻率與定截至頻率相結合的位置信號與速度信號觀測方法，分析了速度與位置估測濾波器的不同使用方式及其帶來的性能優(yōu)勢，并進行了實驗驗證。同時，針對一些位置精度要求較高的場所，分析了各種位置傳感器的工程選用方