无刷直流电机做电动汽车驱动电机时转矩脉动降低方法

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1、图书分类号U463.5密级非密注1UDC629全日制工程硕士学位论文无刷直流电机做电动汽车驱动电机时转矩脉动降低方法殷帅校内指导教师（姓名、职称）吕彩琴教授校外指导教师（姓名、职称）张化冰高工申请学位级别全日制工程硕士所在领域（研究方向）车辆工程论文提交日期2014年5月27日论文答辩日期2014年5月22日学位授予日期________年______月______日论文评阅人_____________________________________________________答辩委员会主席______

2、_________________2014年5月27日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原

3、件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文无刷直流电机做电动汽车驱动电机时转矩脉动降低方法摘要伴随着汽车工业的发展，汽车尾气成为人们不得不考虑的一个问题。电动汽车因其“零排放”而备受人们关注。在电动汽车驱动电机中，无刷直流电机占有很大一部分，但因为无刷直流电机固有的换相转矩脉动不

4、仅会降低电动汽车乘坐舒适性和耐久性，且会对电动汽车加速性能有非常严重的影响。本文主要研究目标是无刷直流电机在作为电动汽车驱动电机时，如何降低被控电机转矩脉动。本文在分析无刷直流电机换相转矩脉动产生原因时，可知无刷直流电机由于电机绕组为感性负载，三相绕组在换相时电流不能迅速响应设定值。致使绕组中非换相相绕组电流产生波动，无刷直流电机换相转矩脉动。文章分析换相过程得出，当无刷直流电机线电压值为反电动势的四倍时，非换相相绕组电流波动最小，换相转矩脉动最小。当无刷直流电机在作为电动汽车驱动电机运行时，转速会因负载

5、而发生突变，若无刷直流电机仅仅进行转矩脉动优化控制而不进行转速控制，无刷直流电机转矩脉动不仅不会降低，甚至会有瞬间停机的危险。因此还需对电机转速进行控制。无刷直流电机转速控制大都采用PI控制稳定转速，为更好的设定PID值，降低电动汽车调试成本，本文提出了一种基于ITAE和超调量指标的PID参数整定方法。采用Matlab非线性最小平方函数，按照ITAE指标和超调量进行PID参数寻优，得到优化的Kp、Ki和Kd，实现PID参数整定。文章最后建立Matlab模型，将得到PID参数运用到Matlab仿真模型中，并

6、对无刷直流电机转矩脉动优化方法进行对比仿真。仿真结果表明：1、该套PID参数可获得较好的转速闭环控制，转速超调量较小，且响应速度很快。2、当线电压值为反电动势的四倍时，换相转矩脉动最小。关键字：无刷直流电机；换相转矩脉动；PID参数整定；Matlab仿真1中北大学学位论文AbrushlessDCmotortorqueripplereductionmethodforelectricvehicledrivemotorAbstract：Withthedevelopmentoftheautomobileindus

7、try,vehicleexhaustisaproblemthatpeoplehavetoconsider.Electricvehiclesforits"zeroemissions"andattractedwidelyattention.Intheelectricvehicledrivemotors,brushlessDCmotorsaccountforalargepartofit.Themaingoalofthispaperistostudytheuseoftheelectricvehicledriveb

8、rushlessDCmotor,howtoreducetorqueripplecharged.AtthetimeofthisanalysisofthecausesofthebrushlessDCmotorcommutationtorqueripple,showsbrushlessDCmotorasthemotorinductanceexistssake,sothatthemotorcurrentcannotbequicklyr