EPS用永磁同步電機(jī)控制策略研究

《EPS用永磁同步電機(jī)控制策略研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、摘要摘要EPS助力系統(tǒng)就其本質(zhì)是扭矩伺服系統(tǒng)，對助力電機(jī)的控制要求為響應(yīng)快、扭矩波動小。目前已經(jīng)開發(fā)出的EPS多采用直流電機(jī)助力，其換向所帶來的轉(zhuǎn)矩動波動較大，限制了EPS性能的加發(fā)揮。永磁同步電機(jī)(PMSM)以其高轉(zhuǎn)矩慣量比、低轉(zhuǎn)矩脈動而越來越成為高精度伺服系統(tǒng)的首選。本文即采用永磁同步電機(jī)作為EPS助力電機(jī)，通過對其控制策略的研究充分發(fā)揮它的優(yōu)點(diǎn)，作為開發(fā)高性能的EPS系統(tǒng)的基礎(chǔ)。本文主要從控制算法、PWM驅(qū)動技術(shù)、逆變器死區(qū)補(bǔ)償?shù)确较蜓芯苛擞来磐诫姍C(jī)的控制策略。首先在Matlab／Simulink中建立了永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩伺服系統(tǒng)的仿真模型，以理論推導(dǎo)和

2、實(shí)驗(yàn)調(diào)試結(jié)合的方式是實(shí)現(xiàn)了PID控制，接著提出了一種二自由度控制器的設(shè)計(jì)方法，仿真結(jié)果表明在其在目標(biāo)跟隨和擾動及噪聲抑制方面都能達(dá)到較好的性能。在PWM驅(qū)動技術(shù)的研究中，為了充分利用車載蓄電池母線電壓，本文在深入了解目前的研究熱點(diǎn)空間矢量PWM和插入三次諧波的PWM算法的基礎(chǔ)上；作了簡化算法的研究，使其更適合在數(shù)字式控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，這兩種算法均在仿真模型和硬件上得到了實(shí)現(xiàn)。在逆變器死區(qū)補(bǔ)償?shù)难芯恐?，在不改動控制器硬件的前提下，選用了電流反饋補(bǔ)償法，針對傳統(tǒng)電流反饋補(bǔ)償法電流過零點(diǎn)檢測難度大導(dǎo)致不精確的缺點(diǎn)，采用了改進(jìn)型的補(bǔ)償方法，通過坐標(biāo)變換得到電流的空間矢

3、量角度，以此作為電流過零點(diǎn)的判斷依據(jù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了其有效性。最后，針對特定工況需要，即電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在基速以上時(shí)，由于端電壓受逆變器母線電壓的限制，會導(dǎo)致PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)能力下降，提出了適合數(shù)字式永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的弱磁控制方案。關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)，PID控制，二自由度控制，空間矢量，死區(qū)補(bǔ)償ABSTRACTABSTRACTEPSisatorqueservosystem，itrequeststheassistantmotorhavecharacteristicsoffastresponseandlowtorqueripple．TheEPSsystems，whic

4、hhavebeendevelopedbynow,mostlycall’thavegoodperformanceforusingDCmotorasassistantmotor,whichrippleswhenrotorchangesdirection．PMSMbecomethefirstchoiceforhilghperformanceservosystemforitshi曲rateoftorqueandinertiaandlowtorqueripple．Inthisthesis，weusePMSMasassistantmotorandtrytomakeuseo

5、fitsadvantagesbyresearchingoncontrolstrategies．Researchonthecontrolstrategiesintheareasofcontrolalgorithm，thedriventechnologyofPWManddeadzonecompensationofinventorisdoneinthisthesis．First，thesimulationmodelofPMSMtorquesel'vosystemisbuiltinMatlab／SimulinkandcontrolledwithPIDinthewayo

6、fboththeoryandexperimentation，thenadesignmethodoftwofreedomdegreecontrollerisproposed，theresultofsimulationsuggestsitperformswellontheaspectofbothfollowingtargetandrestrainingnoise．Inordertofullyusethevoltageofstoragebattery,alotattentionispayonPWMdriventechnique，suchasSVPWMandTHIPW

7、M．Simplealgorithmisproposedtomakethemmoresuitablefordi．gitalcontrolsystem．ThesetwoPWMalgorithmsarebothrealizedbysimulationandhardwaretest．Intheareaofinventordeadzonecompensation．a(chǎn)methodofcurrentfeedbackcompensationiSchosebecauseitdon’tneedtomakeanychangeoftheECU．Thetraditionalcurren

8、tfeedbackcompensati