并聯(lián)混合動力汽車永磁同步電機控制系統(tǒng)研究

【摘要】： 混合動力汽車作為一種汽車工業(yè)的新技術(shù),具有低污染和低油耗的特點,已成為國際、國內(nèi)汽車發(fā)展的新熱點。電機系統(tǒng)作為混合動力汽車的一個子系統(tǒng),不僅能夠驅(qū)動汽車行駛,還能將汽車制動過程中的部分動能和勢能回收并儲存起來,在汽車啟動和加速時加以利用。驅(qū)動電機也是再生制動系統(tǒng)中的主要部件,在混合動力汽車中起著至關(guān)重要的作用,對其進行研究具有重要的理論和現(xiàn)實意義。永磁同步電機具有高效、高功率密度以及良好的調(diào)速性能,正逐步成為混合動力汽車傳動中所使用的首選電機。 論文主要圍繞并聯(lián)式混合動力汽車用永磁同步電機(PMSM)展開。對不同類型電機進行比較,選擇永磁同步電機作為混合動力汽車的驅(qū)動電機。根據(jù)車型數(shù)據(jù)計算出電機的各項參數(shù),在電機參數(shù)確定的基礎(chǔ)上選擇合適的能量存儲系統(tǒng)。 建立永磁同步電機數(shù)學(xué)模型,比較典型的幾種電流矢量控制方法,給出了最大功率弱磁的算法,同時給出了混合動力汽車全速范圍內(nèi)PMSM的電流控制策略:低速時采用i_d = 0的控制策略,高速時采用最大功率弱磁控制。 在Matlab/Simulink平臺上建立PMSM及其控制系統(tǒng)的模型,對混合動力汽車幾種運行情況下PMSM的工作情況進行仿真和分析;將該系統(tǒng)加入ADVISOR中,并進行整車的多種工況仿真,得出電機在各種典型工況中的仿真結(jié)果,并對該系統(tǒng)和感應(yīng)電機系統(tǒng)的各項指標(biāo)進行比較和分析。 文中所研究的幾種電機控制策略對混合動力車輛和純電動車輛均有一定的參考價值,為今后進一步提高汽車的經(jīng)濟性和動力性提供了理論基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：混合動力 永磁同步電機 矢量控制 仿真
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：U463.63
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題研究的目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外混合動力電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢9-10
• 1.2.1 國外發(fā)展概況9-10
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展概況10
• 1.3 混合動力電動汽車用電機驅(qū)動系統(tǒng)10-13
• 1.3.1 混合動力汽車用電動機的特性10-11
• 1.3.2 HEV各種電機性能的比較11-13
• 1.4 主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 電機驅(qū)動系統(tǒng)主要參數(shù)的設(shè)計14-21
• 2.1 HEV用驅(qū)動電機參數(shù)的確定14-16
• 2.2 傳動比的選定16
• 2.3 混合動力電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)主要參數(shù)計算16-20
• 2.3.1 電機參數(shù)的計算17-18
• 2.3.2 能量存儲系統(tǒng)的選取18-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 永磁同步電機及其矢量控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模21-38
• 3.1 引言21
• 3.2 PMSM的數(shù)學(xué)模型21-26
• 3.2.1 PMSM在三相定子坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型22
• 3.2.2 PMSM在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型22-24
• 3.2.3 PMSM的簡化數(shù)學(xué)模型24-25
• 3.2.4 PMSM的參數(shù)定義25-26
• 3.3 PMSM電流控制策略26-31
• 3.3.1 矢量i_d = 0 控制策略26-27
• 3.3.2 單位電流最大轉(zhuǎn)矩控制策略27-30
• 3.3.3 恒磁通控制策略30-31
• 3.4 弱磁控制31-37
• 3.4.1 普通弱磁控制31-32
• 3.4.2 最大功率弱磁控制32-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 PMSM矢量控制系統(tǒng)的建模與仿真38-46
• 4.1 引言38
• 4.2 基于SIMUlink的矢量控制系統(tǒng)仿真38-43
• 4.2.1 仿真系統(tǒng)的建模38-40
• 4.2.2 仿真結(jié)果及其分析40-43
• 4.3 弱磁控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第5章 基于ADVISOR的整車性能仿真研究46-59
• 5.1 ADVISOR簡介46-47
• 5.2 并聯(lián)HEV控制策略的確定47-49
• 5.2.1 并聯(lián)HEV工作模式分析47
• 5.2.2 并聯(lián)混合動力汽車控制策略47-49
• 5.3 混合動力汽車建模及各種工況的仿真49-58
• 5.3.1 基于ADVISOR的并聯(lián)HEV關(guān)鍵部件的建模49-50
• 5.3.2 起步工況仿真50-51
• 5.3.3 巡航工況仿真51-53
• 5.3.4 制動工況仿真53-54
• 5.3.5 十五工況仿真54-56
• 5.3.6 UDDS工況仿真56-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻60-65
• 致謝65

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