混合动力汽车电驱动单元伺服控制仿真验证平台设计与实现

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1、r、K,^V.4各▲科il走爹UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREEi论文题目混合动力汽车电驱动单元伺服控制_________仿真验证平台设计与实现专业学位类别工程硕士学号201222250228作者姓名______________杨凯__________指导教师李辉_独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论

2、文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：.feiil曰期：年4月十曰论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者

3、签名:分类号密级注1UDC学位论文混合动力汽车电驱动单元伺服控制仿真验证平台设计与实现杨凯指导教师李辉教授电子科技大学成都申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2015.03.01论文答辩日期2015.05.26学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月22日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFSIMULATIONANDVERIFICATIONPLATFORMOFMOTORDRIVEUNITFORHEVAMasterThesisSub

4、mittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:YangKaiAdvisor:ProfessorLiHuiSchool:SchoolofAeronautics&Astronautics摘要摘要节能和环保成为汽车发展的两个重要主题，新能源汽车技术成为未来汽车技术发展的一个重要方向。我国对新能源汽车技术做出了“三纵三横”的研发布局，驱动电机及其控制系统作为“三纵三横”研发布局中的横向组成部分，是新能源汽车发展的关键技术之一

5、。本文以此为出发点，基于dSPACE半实物仿真系统，设计了一个面向永磁同步电机伺服控制系统的快速开发及仿真验证平台，提出了一种电机原型控制系统快速开发与实现的方法。利用模块化设计思想，对快速开发及仿真验证平台进行功能分析，将平台划分为主控模块、功率驱动模块、电源模块、传感器模块、信号调理模块及负载模拟模块六大功能模块。根据功能划分，对各模块的功能实现进行设计，对系统进行集成优化，最终完成了硬件系统平台的搭建。在完成硬件系统平台搭建的基础上，利用该平台进行3kW永磁同步电机空间矢量和直接转矩两种原型控制器的开发并进行试验测试，以验证该平台的可行性和

6、通用型，同时对比分析比较了两种控制策略的各自特点和优势。其中，针对直接转矩的磁链观测环节，采用一阶惯性滤波器和幅值限定补偿的方法对其进行了改进。试验数据证明，空间矢量控制算法的调速性能更为平滑稳定，转矩的波动性更小；直接转矩控制算法则在快速响应性能方面的表现更为优越。研究结果表明，基于dSPACE的快速开发及仿真验证平台能够快速实现在MATLAB/Simulink环境下搭建控制算法模型，通过RTI/RTW实现算法模型与硬件接口的连接，完成代码的自动生成及下载。开发过程不再需要繁琐而又容易出错的代码编写，减少了开发人员的工作量而可以把时间和精力专注

7、于算法本身的优化工作上。利用ControlDesk建立综合实验环境可以实现系统的在线实时调试；可根据需要跟踪任何变量，并可以在线实时修改系统参数并根据实时运行效果确定最佳参数；调参、分析和优化工作都可在线完成，直至达到控制要求，相对于传统“调试-修正优化-再调试”的过程减化了工作流程，显著缩短了开发周期。该平台具有良好的可行性和较好的实用价值，为混合动力汽车驱动电机及其先进控制技术的深入研究奠定了基础。关键词：混合动力汽车，PMSM，dSPACE，ControlDesk，原型控制器ⅠABSTRACTABSTRACTEnergySavingandE

8、nvironmentalProtectionhavebecometwoimportantthemesinautomobiledevelo