电动汽车异步电机变频驱动系统的自抗扰控制

电动汽车异步电机电驱动系统通常采用效率优化策略以节约电能,但效率优化异步电机变频驱动系统存在磁链、负载变化以及电机参数时变等多种不确定因素,对闭环系统的控制器设计提出了较高的要求.为提高电驱动系统的运行性能,设计了效率优化异步电机变频驱动系统的自抗扰控制器,根据在不同负载时电机磁链变化大的特点,给出了自抗扰控制器的参数整定方案.实验结果表明,采用自抗扰控制器的效率优化异步电机变频驱动系统与传统的采用PI调节器的效率优化异步电机变频驱动系统相比,具有更好的抗干扰性能和快速的转速跟踪性能.     

基于TMS320F2808的矢量变频器设计与实现

变频调速技术是传统电机系统调速改造、提升电机系统运行效率的主要技术手段。采用矢量控制原理,并以DSP芯片TMS320F2808为控制核心,配合功率驱动、电流检测等其他外围电路,开发了适用于异步电机的矢量控制变频器。通过实验验证了矢量变频器的各项功能指标,具有良好的静、动态性能和抗干扰能力。     

基于SVPWM的异步电机矢量控制调速系统仿真

将异步电机调速的矢量控制方法与电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术相结合,构建了以SVPWM信号驱动功率器件的异步电机矢量控制调速系统结构图,并用M atlab软件对该系统建模与仿真。仿真结果表明:该系统不仅具有矢量控制调速系统的优越性能,同时具有减少转矩波动,降低输出电流谐波,提高直流电压利用率等优点。     

磁通观测器异步电机矢量控制方式与极点配置

本文提出电流源驱动与电压源驱动的磁通观测器异步电机矢量控制两种方案。从异步电机数字模型出发，分别以控制电流源与控制电压源为前提，先考虑在静止坐标系的磁通观测器矢量控制，然后将观测器进行ｄ－ｑ坐标变换，导向包含转差频率控制型的矢量控制系统。指出直接型与间接型是等价的，仅只是异步电机的坐标表现而异。本文磁通观测器采用预测误差修正项，应用误差方程对观测器极点与矢量控制极点进行考察，并给出系统极点配置的具     

车用异步电机宽调速范围效率优化策略

电动汽车要求异步电机在整个调速范围内高效运行,而且转矩动态响应的快速性也要得到保证。在分析异步电机矢量控制与最小损耗控制的基础上,提出了一种考虑转矩动态响应的异步电机宽调速范围效率优化策略。该策略将矢量控制中的解耦思想用于最小损耗控制,兼顾电机效率与动态性能。仿真与试验结果表明该策略既能够提高异步电机运行效率,又能够保持良好的转矩动态性能。     

车用异步电机宽调速范围效率优化策略

电动汽车要求异步电机在整个调速范围内高效运行,而且转矩动态响应的快速性也要得到保证.在分析异步电机矢量控制与最小损耗控制的基础上,提出了一种考虑转矩动态响应的异步电机宽调速范围效率优化策略.该策略将矢量控制中的解耦思想用于最小损耗控制,兼顾电机效率与动态性能.仿真与试验结果表明该策略既能够提高异步电机运行效率,又能够保持良好的转矩动态性能.     

基于DSP交流异步电机电压解耦矢量控制

基于对交流异步电机电压解耦矢量控制原理的研究,提出了一种用DSP芯片实现交流异步电机矢量控制系统的设计方案,并在PWM变频器上进行了试验。结果表明,采用基于DSP的电压解耦矢量控制系统不但系统简单可靠、性能好而且易于实现复杂的控制策略。     

基于矢量控制的双CPU异步电机驱动系统

介绍了一种高性能全数字交流异步电机矢量控制驱动系统。该系统以矢量控制技术为理论基础,采用绝缘栅双极晶体管（IGBT）功率模块作为开关元件,组成交一直一交电压型逆变器,系统在设计上采用80C196KC单片机＋TMS320F240数字信号处理器（DSP）的双CPU结构,完成实时性要求高的矢量控制任务,并给出了系统软、硬件的设计。     

基于矢量控制的双CPU异步电机驱动系统

介绍了一种高性能全数字交流异步电机矢量控制驱动系统。该系统以矢量控制技术为理论基础,采用绝缘栅双极晶体管(IGBT)功率模块作为开关元件,组成交-直-交电压型逆变器,系统在设计上采用80C196KC单片机 TMS320F240数字信号处理器(DSP)的双CPU结构,完成实时性要求高的矢量控制任务,并给出了系统软、硬件的设计。     

变工况下电动汽车驱动系统效率优化控制

为有效降低驱动电机能量消耗,延长电动汽车续驶里程,对车辆工况变换时的驱动系统控制方法进行探讨.利用交流异步电机系统及磷酸铁锂电池组实测数据,采用最小二乘法构建动力总成系统效率模型,并给出基于效率模型进行优化控制、提高电力驱动系统运行效率的控制策略;搭建纯电动汽车动力总成系统仿真模型,并通过试验台实测数据验证模型的有效性;利用建立的仿真模型对纯电动汽车的起步加速过程进行优化,并利用试验台进行了测试,结果表明,对动力总成系统进行效率优化控制后,其效率在车辆起步加速过程中较原车平均提高了3.3％.基于所建立的动力总成系统效率模型,可在车辆工况变换过程中,通过优化控制策略,有效提高动力驱动系统效率.     

Development of a Power Management Algorithm for PV/Battery Powered Plug-In Dual Drive Hybrid Electric Vehicle (DDHEV)

Abstract

In this paper, a Three-Port Dual Boost (TPDB) DC-DC converter operated Hybrid Electric Vehicle (HEV) based on dual motor drive system is presented to minimize Carbon Dioxide (CO₂) emission and to increase the fuel efficiency. The Dual Drive Hybrid Electric Vehicle (DDHEV) system composed of Photovoltaic (PV) system/plug-in, dual drive system and power management algorithm improves the fuel efficiency of the DDHEV. The DDHEV system designed with the PV system needs efficient and simple DC-DC converter to export the power generated by the PV system to motor/battery. The simulation results of the HEV structured in the MATLAB/Simulink and the experimental prototype models are introduced to evaluate the proposed PV-DDHEV under various conditions. From the results, it is found that the dual motor drive system operated by the TPDB provides better stability and reduces the power consumption.     

混合动力汽车用双转子电机的建模与仿真

针对传统混合动力汽车驱动系统的机电耦合传动机构较为复杂、效率不高等问题,将由励磁转子、杯形转子和外定子构成的双转子电机结构应用于混合动力汽车系统中。依据级联式无刷双馈电机以及同步电机的基本电磁关系,推导并建立了双转子电机的数学模型,并给出了电机运行在纯电动和两转子同步状态的仿真结果。仿真结果表明,双转子电机数学模型可实现平稳运行,验证了电机结构及其数学模型的正确性,模型在混合动力系统中应用的可行性,为研究系统控制策略提供了理论基础。     

混合动力汽车驱动系统设计与仿真分析

在分析并联式混合动力汽车动力传动系统特点的基础上,对电力辅助式混合动力汽车展开研究。在深入分析了电动汽车专用分析软件Advisor(ADvanced VehIcle SimulatOR)的原理及使用方法的基础上。在Matlab(MATrix LABoratory)/Simulink环境中完成了所研究的混合动力电动汽车的传动系统和控制系统的建模,并在Advisor平台上,对整车进行了仿真分析。     

用于电动车辆的开关磁阻电机四象限运行分析

设计了5kW电动车辆用的12/8极开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)驱动系统,同时结合电动车辆驱动要求,确定了四象限运行的控制逻辑;根据SRM各种控制方案,实现了电流斩波、角度位置、电压PWM斩波及单脉冲控制相结合的综合控制方案.经过实验验证,系统能够在四象限稳定运行并可靠切换,达到了电动车辆各种运行状态的要求.     

感应电机龙伯格-滑模观测器参数辨识方法

针对混合动力汽车用感应电机模型参数时变性突出的问题,研究感应电机多模型参数在线辨识算法.依据龙伯格观测器和滑模控制理论,提出龙伯格-滑模观测器在线辨识感应电机模型参数的新方法.该方法将龙伯格-滑模观测器和自适应辨识算法结合起来对定子电流和转子磁链同时进行在线实时跟踪和自适应调节,利用定子电流估计变量的动态误差,在李亚普...     

Power Transfer in DC Chopper Motor Drive

Under the guidance of the Electric Vehicle Demonstration Act, administered by the Department of Energy, Office of Transportation Programs, the energy efficiency of a dc chopper motor drive was investigated [1]. With the aid of a data acquisition system, data points were taken for a parametric load profile at multiple constant speed settings. The data points were used to determine motor performance when energized from a dc source; and to determine motor performance and heat loss when receiving energy from the propulsion battery through the dc controller. Power losses in the dc controller and the propulsion battery were also determined during the latter test run. The constant speed and parametric load torque performance data are converted into constant power/torque variable speed data and presented graphically.     

电动车用开关磁阻电机全工况运行方案研究

以研制的5 kW电动车用12/8极开关磁阻电机驱动系统为例,结合电动车驱动要求,分析了全工况运行的控制逻辑;根据开关磁阻电机各种运行状态,实现了电流斩波、角度位置、电压PWM斩波及单脉冲控制相结合的全工况运行方案.经过仿真分析及实验验证,系统在各种工况稳定运行并可靠切换,能够满足电动车各种运行状态的要求.     

计及磁饱和的车用永磁同步电机MTPA控制技术

永磁同步电机具有较高的效率和功率密度,在电动汽车驱动系统中广泛应用。电机的d、q轴电感是设计控制系统的重要参数,但重载情况下受磁饱和及交叉饱和影响严重。传统控制技术忽略磁饱和效应,导致转矩控制的精确性不足。采用有限元法分析电机负载时的磁饱和情况,计算考虑磁饱和及交叉饱和的d、q轴电感参数。以此为基础,拟合d、q轴电感和电流关系。设计计及磁饱和的最大转矩电流比MTPA(maximum torque per ampere)控制,使d、q轴参考电流计算中使用的电感随电机电流变化。通过对比,证明计及磁饱和的MTPA控制能够实现输出转矩的精确控制,提高永磁同步电机的动态响应性能。     

一种切换高压直流负载继电器设计方案

介绍了一种能够可靠切换混合动力汽车高电压、直流电机负载的继电器解决方案。     

基于Modelica纯电动汽车用永磁同步电机仿真

电动汽车是多领域耦合的复杂物理系统.基于多领域统一建模语言Modelica建模,可实现各系统参数无缝求解与优化.在对电动汽车整车性能仿真分析中,电机驱动系统是电动汽车核心部件,其准确性和实用性占据十分重要位置.采用Modelica语言,基于Dymola平台建立永磁同步电机驱动系统仿真模型,结合电机及驱动系统台架测试实验,对电机驱动系统进行检验和校正.在此基础上,以实验纯电动汽车整车仿真验证模型,仿真结果与台架测试结果接近,验证了其正确性与可行性.