电动汽车永磁同步电机控制方法研究与应用

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1、戌、義又ａ采專ＷｕｈａｎＩ打ｓｔｉｔｕｔｅＯｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ硕±学位论文电动汽车永磯同步电机控制方法研究与应用类型／领域：控制工程研究生；谢亚奇指导老师：易先军副教授陈轩恕高级工程师培养单位；电气信息学院二〇—五年五月分类号：TP273学校代号：10490学号：201204005密级：公开武汉工程大学硕士学位论文电动汽车永磁同步电机控制方法研究与应用作者姓名：谢亚奇指导教师姓名、职称：易先军副教授申请学位类别：工学硕士学科专业名称：控制工程研究方向：电力电子与电力传动论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年5月27日

2、学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：年月日答辩委员会主席：何俊佳ResearchandapplicationofthecontrolmethodofPMSMusedinEVAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor:ControlEngineeringCandidate：YaqiXieSupervisor：AssociateProf.XianjunYiWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.China独创性声明本人声明所皇交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

3、尽我所知，除文中己经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；巫牙＇２０／许ｔ月ｏ日Ｊ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，阻Ｐ；我校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可将本学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密〇，在年解

4、密后适巧本授权书。本论文属于不保密＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：亞指导教师签名：聲ｆ２０１５年５月３０日２０１５年６月１日摘要电动汽车的电机控制系统要求具有转矩控制精确、能量反馈高、需要克服车载恶劣环境等特性，驱动电机控制性能直接影响着整车的安全性、舒适性、快速性、动力性和续航里程等性能。本文围绕电动汽车作为整车动力驱动用的永磁同步电机（简写为PMSM）控制方法及策略进行研究、改进和系统实现进行阐述。本文首先作为电动汽车驱动的电机性能要求，并介绍了5种常用电动汽车城驱动系统基本结构，在此基础上，分析了电动汽车常用的4种驱动电机本身性能及特点，通过

5、分析对比，最终选用PMSM电机作为本课题研究的驱动电机。进一步介绍PMSM基本结构及工作原理和3种常用的控制方法，经过对这3中方法分别分析、归纳进而横向对比，选择空间矢量控制作为本课题PMSM控制方法。其次通过对PARK变换和CLARKE变换的分析，完成了PMSM在三种坐标系下（A-B-C坐标系、α-β坐标系、d-q-0坐标系）数学建模，在分析了各模型的应用特点的基础上，进一步优化确定了一种针对电动汽车性能需求的PMSM控制策略：基速以下，采用转矩/电流最大控制；基速以上，采用弱磁控制。并在MATLAB/Simulik环境下建立了基于空间矢量控制和针对电动汽车性能需求控制策略的PMSM仿真模

6、型，通过仿真验证了所述控制策略的可行性。然后结合自己在河南速达电动汽车科技有限公司实习期间，该公司所设计的某款新能源纯电动汽车整车动力驱动性能指标和电动车辆驱动电机选型原则及专家经验，以此确定了所需PMSM主要参数。接着对车用PMSM控制器需求进行分析，从而完成该控制器的空间布局设计。在此基础上，采用IGBT作为功率开关器件，设计了以三相全控桥式逆变电路为主回路的控制器硬件系统电机驱动部分。在河南速达电动汽车科技有限公司相关技术工作的基础之上，并根据所选用电机的主要参数，来确定主回路的关键参数和IGBT、电容等电力电子器件的选用。通过对主控芯片参数计算，选用以数字信号处理器TMS320F28

7、12为核心的控制器硬件系统主控部分。从而确定其外围电路、解码电路等。并在CodeComposerStudio集成开发环境下，完成控制方法及策略的软件程序。I最后在河南速达电动汽车科技有限公司的电动汽车永磁同步电机实验平台上对控制方法及策略进行测试，通过对实验结果认真客观分析，表明本课题所采用电机控制策略可靠稳定。同时也证明了所设计实现电机控制器和控制软件功能良好，该实验平台能很好满足电动汽车PMSM系统的硬件