四轮驱动电动汽车永磁无刷轮毂电机转矩分配

四轮驱动轮毂电机电动汽车采用4个永磁无刷轮毂电机驱动,根据轮毂电机的反电势接近正弦波的特点,采用磁场定向控制方法可以实现最大转矩电流控制。该文在永磁同步电机磁场定向控制效率模型的基础上,提出了相同转速转矩下的多永磁同步电机系统效率模型,根据此模型证明了多永磁同步电机系统相同转速下转矩平均分配可使电机系统效率达到最优。将此结论应用到四轮驱动电动汽车轮毂电机转矩分配研究中,通过仿真和实车测试进行验证。仿真和试验结果证明,平均分配永磁无刷轮毂电机转矩可使整车效率最优。     

车用永磁同步电机控制系统实验平台开发

为研究车用驱动电机控制策略的有效性,本文开发了基于DSP2812的车用永磁同步电机控制系统实验平台.实验平台由硬件系统和软件系统两大部分组成,其中,硬件系统包括主电路、控制电路和驱动保护电路,软件系统包括下位机程序和上位机调试程序,实验平台通过上位机调试界面监测电机运行状态,并可直接修改下位机程序相关参数,使得验证永磁同步电机高性能控制策略十分便捷.最后,在实验平台上测试了永磁同步电机最大转矩比电流矢量控制策略,得出转速响应曲线和电机控制精度图,利用此平台进行实验,参数修正容易,调试方便,为研究车用永磁同步电机高性能控制策略奠定了实验基础.     

电动汽车用永磁同步电机设计方法及相关问题的研究

随着我国能源问题的不断扩大以及环境问题的影响,传统的汽车产业正在改变开发的方式,正在逐渐的向电动的方向转变,各个国家的汽车厂商都在进行电动汽车的研究,而电机系统作为电动汽车的核心部件更是受到了足够的重视,但是从目前的情况来看,电动汽车用电机的设计大部分还是使用的传统工频电电机的设计方法,这种方法在运行的时候是非常复杂的,而且采用这种传统的设计方法是满足不了电动汽车的实际需求的,基于此种情况,该文从电动汽车对驱动电机的实际需求出发,以永磁同步电机为例子,对电动汽车用永磁同步电机的设计方法进行分析,并对相关的问题进行研究。     

永磁同步电机模拟系统硬件在环仿真平台研究

针对利用永磁同步电机驱动电源进行性能检测和功率评估,并使用实际永磁同步电机作为驱动负载进行试验时,存在的试验平台设计复杂、能耗高、参数不易调节等问题,研究了基于电子负载的永磁同步电机模拟系统的实现.采用StarSim软件搭建运行在NI实时仿真器中的主电路模型,并利用DSP控制器实现对电机模型与模拟电流的控制,从而建立永磁同步电机模拟系统.为了分析系统可行性,对该模拟系统进行硬件在环(Hardware in the Loop,HIL)仿真试验,结果表明:该永磁同步电机模拟系统真实地反映了实际电机的电气特性,使用该系统替代真实电机对驱动电源进行性能检测和功率评估时,具有设计简单、绿色节能、参数便于调节等优点.     

基于小波分析永磁同步电机匝间短路故障检测

为研究电动汽车永磁同步电机匝间短路故障的检测方法,首先建立永磁同步电机匝间短路故障的有限元仿真模型;然后,在多种工况下对正常电机和故障电机的定子电流进行小波分析,提取特征频段系数的均方根(RMS)作为匝间短路故障检测的依据,并设定故障检测的阀值.实验结果表明,基于定子电流小波分析的方法能够检测电动汽车永磁同步电机匝间短路的故障.     

新型有轨电车用双定子永磁同步驱动电机的设计

驱动电机是有轨电机牵引传动系统的核心部件,要求电机体积小、重量轻、可靠性高.永磁同步电机由于其低损耗和高功率密度的特点作为驱动电机使用有很大的优势.设计了一台新型结构的55 kW双定子永磁同步电机,对其进行了空载和负载状态下的仿真,证明了设计方案的可行.将双定子与单定子结构永磁同步电机进行对比分析,表明双定子电机拥有高功率质量密度和功率体积密度的优点.而且双定子电机还有故障状态下具有容错运行能力的特点,为现代有轨电车驱动用双定子永磁同步电机的设计与研究打下了基础.     

数字孪生驱动下永磁同步电机滑模变结构一体化解耦控制

提出数字孪生驱动下永磁同步电机（PMSM）滑模变结构一体化解耦控制方法,改善永磁同步电机控制能力。构建基于数字孪生技术的永磁同步电机控制结构,通过设备层采集实际永磁同步电机运行数据及环境数据,作为数字孪生驱动数据来源,孪生建模层依据获取永磁同步电机数据,构建永磁同步电机的数字孪生驱动模型以及虚拟场景,经虚拟模型与虚拟场景耦合后,在虚拟场景中还原永磁同步电机运行状态;在孪生控制层中设计精确线性化解耦控制方法,并构建速度、电流一体化滑膜解耦控制器,在虚拟环境中通过解决永磁同步电机速度与电流之间的非线性耦合问题,完成实体电机解耦控制;同时数字孪生控制结构各层之间通过孪生数据传输实现数据交换与指令下发,实现有效的电机控制。经实验验证：经该方法控制后,永磁同步电机可在负载突加与突卸状态下保持平稳的电流与转矩,同时还可以迅速调整电机转速,使电机保持在理想状态下运行。     

车用内置式永磁电机直接转矩最大转矩比电流控制

内置式永磁同步电机因其高效率,高转矩密度等优点,适用于纯电动汽车的驱动。文章首先介绍了内置式永磁同步电机三相静止坐标系、两相静止坐标系及两相旋转坐标系下的数学模型。着重归纳总结了永磁同步电机直接转矩控制技术近年的进展,对比分析了几种直接转矩控制优化策略的特点。最后,基于最大转矩比电流算法建立了内置式永磁同步电机直接转矩控制的Simulink仿真,分析了传统直接转矩控制中转矩脉动的产生原因,探讨了永磁同步电机直接转矩控制未来发展方向及在纯电动汽车中的应用。     

电动汽车用永磁同步电机超前角弱磁控制

提出了一种电动汽车用内置式永磁同步电机超前角弱磁控制方案,实现了高倍、平滑扩速和降低控制系统成本的目的.该控制方案以电机端电压对变频器直流母线电压的利用率为基础,通过构建一个新的电压指数外环,从而确定定子电流矢量角的偏移度,最终实现弱磁扩速的目的.该方案弱磁过渡平滑,且与电机参数无关,并能实现电动汽车用永磁同步电机的高...     

混合动力汽车中的动力驱动系统的研究

混合动力汽车作为解决汽车节能、降低排放的措施,已广泛受到关注。电机驱动系统作为混合动力汽车中一个重要的部分也作为重要的研究对象。该文以混合动力汽车中的动力系统永磁同步电机控制系统作为研究对象。对各种可适用于混合动力汽车的牵引电机特性进行了比较,选择了永磁同步电机作为混合动力汽车的驱动电机。然后在Matlab/Simulink下建立应用于混合动力汽车的永磁同步电机调速系统仿真模型,并对仿真结果做分析研究。     

高压断路器电机操动机构技术的研究

为了提高高压断路器的工作可靠性,实现运动过程全程可控,研究了一种利用永磁同步电机驱动高压断路器的操动机构。介绍了永磁同步电机的控制方法,使用MAT-LAB/Simulink创建了电机控制系统的仿真模型。同时使用一台断路器试验样机、一台永磁同步电机及以数字信号处理器(TMS320F2812DSP)为核心的电机控制电路建立起电机操动机构的硬件试验装置。在DSP控制器中实现了永磁同步电机的矢量控制算法,构成了电机的全数字位置伺服控制系统。通过对电机进行位置伺服控制,实现了对断路器行程的全程控制。系统仿真结果及试验结果表明,由电机操动机构驱动高压断路器,可实现对断路器行程特性的控制,满足高压断路器合分闸智能操作的要求。     

车用内置式永磁同步电机损耗最小控制研究

降低内置式永磁同步电机的损耗,提高系统的效率,对于提高电动汽车的一次充电续驶里程具有重要意义。文中研究了计及铁损的内置式永磁同步电机损耗最小控制策略,与id=0及最大转矩比电流控制策略相比,电驱动系统效率有所提高,系统仿真和实验验证了所研控制策略的有效性,该控制策略在新能源电动汽车上有较好的应用价值。     

改进型PI控制在纯电动汽车调速系统上的应用

为了提高永磁同步电机(PMSM)驱动的纯电动汽车(PEV)调速系统性能,对其调速控制器进行研究.在经典PI控制的基础上,提出一种改进型PI调速控制器.利用MATLAB仿真软件对永磁同步电机驱动的纯电动汽车进行数学建模并验证改进型PI调速控制器的效果.仿真实验表明,相比于传统PI调速控制,基于改进型PI调速控制拥有更小的超调量和稳态误差,且转速追踪响应时间更短.     

车用内置式永磁同步电机效率优化控制综述

降低永磁同步电机的损耗,提高系统效率,对提高电动汽车一次充电续驶里程具有重要意义。文章调研了国内外永磁同步电机效率优化控制的进展,分析了不同控制策略的优缺点,总结归纳了效率优化控制的几种类型,并指出基于电机模型的损耗最小控制策略具有广阔的发展前景。     

基于FSPMM的直驱型纯电动汽车驱动桥设计

以一种新型开关磁通永磁电机为动力源驱动装置,介绍了新型开关磁通永磁电机的工作原理、结构参数和设计过程,结合汽车主减速器、差速器和电机,实现电动汽车的直驱设计。利用有限元分析软件对电机的结构参数进行优化,对输出特性进行仿真,结果表明,所设计的开关磁通永磁电机具有较好的鲁棒性和较高的转矩功率密度,满足纯电动汽车的运行要求。     

考虑换热能力和压降的永磁同步电机冷却流道设计

现有的对电动汽车驱动电机水冷系统的研究主要集中在水冷系统的换热能力方面,对压力损失考虑不够.针对这一问题,文中首先以常用的驱动电机——永磁同步电机为对象,通过理论计算分析了流道结构参数对换热能力和压力损失的影响,发现流道螺旋圈数对换热和压力损失均有较大影响,而流道截面尺寸的变化对换热能力几乎没有影响,对压力损失影响较大,发现流道螺旋圈数对换热和压力损失均有较大影响,而流道截面尺寸的变化对换热能力几乎没有影响,对压力损失影响较大,提出了考虑换热能力和压力损失的流道设计方法,为高功率密度永磁同步电机水冷系统的设计提供了参考.     

电动辅助转向电机控制研究及EMC设计

为解决商用车在行驶过程中,传统的液压助力转向系统阻力较大且效率较低,并且在长期使用后保养不当容易泄露,可能引起事故等问题,对电动辅助转向电机控制算法和设计进行了研究。电动辅助转向电机选择永磁同步电机,通过应用模糊PID(Proportional Integral Derivative)算法可以精确,快速地调制到参考值。同时采用拓展卡尔曼滤波器可以估算永磁同步电机的转子位置,减小控制器的体积及成本。在驱动系统中,由于大电流耦合路径多样严重影响电机控制系统的电磁兼容性能,所以电机控制时采用驱动系统EMC(Electro Magnetic Compatibility)设计。实验结果表明,基于模糊PID算法以及拓展卡尔曼滤波器的永磁同步电机控制可以应用于商用车电动辅助转向电机控制中。     

可调直流母线电压永磁电机矢量控制策略

针对电动汽车电力驱动系统中采用固定直流母线电压的驱动方式存在直流电压利用率低、电机电流纹波大的不足,研究了适用于电动汽车的可调直流母线电压永磁电机矢量控制策略。根据逆变器参考电压矢量幅值,采用双向DC/DC变换器实时调节直流母线电压的方法,改善矢量控制系统整体性能。最后利用MATLAB对永磁电机新型矢量控制策略进行了仿真,仿真结果表明可调直流母线电压永磁电机矢量控制系统能有效地提高直流电压利用率,减小转矩脉动,改善电机电流波形,减小电机电流总谐波畸变率,证明了该控制策略的有效性和可行性。     

基于现场可编程门阵列的电机控制器硬件在环测试

为实现电机控制器算法验证,提出了一种基于半实物仿真的新能源汽车电机控制器的测试平台设计方法.首先,在Simulink上搭建永磁同步电机矢量控制算法模型及故障诊断算法模型,并将代码下载到数字信号处理(digital signal process,DSP)电机控制板中.其次,搭建逆变器、永磁同步电机模型并下载到现场可编程门列阵(field programmable gate array,FPGA)板卡运行,连接DSP对电机控制算法进行测试.永磁同步电机模型可以作为该仿真平台中的电机模型,既可以是基于d-q 变换的永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)模型,也可以是基于有限元分析(finite element analysis,FEA)的PMSM模型.在硬件在环(hardware-in-loop,HIL)仿真平台上测试了控制器基本功能及逆变器开路和短路等故障模式,验证了控制器控制功能以及故障检测算法的可行性可见HIL仿真平台对电机控制器故障测试具有重要意义.     

电动汽车永磁同步电机遗传优化鲁棒控制

针对电动汽车车用永磁同步电机的车速跟踪问题以及由复杂路况引起的负载扰动问题,设计了一种鲁棒遗传优化控制器。构建了电动汽车车用永磁同步电机的动态数学模型,根据电机的动态数学模型结合解耦技术建立了交轴电流环传递函数。为使电动汽车获得较小的干扰波动和卓越的车速跟踪性能,利用遗传算法优化鲁棒H∞控制器中的加权函数。仿真结果表明,即使在系统外界干扰存在的情况下该控制器仍能保证整个闭环系统的稳定。该方法可以减小汽车行驶过程中的车速跟踪误差,提高整个系统的抗干扰性能和鲁棒性。