内嵌式永磁同步电动机矢量控制策略及参数辨识技术研究

更新时间：2020-03-27 15:10:43 大小：4M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：永磁同步电动机矢量控制 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着内嵌式永磁同步电机各应用领域的快速发展,当今社会人们对电机运行的稳定性要求越来越高,控制技术正在朝着安全性、稳定性、高效性的方向发展。为适应IPMSM的各种应用场合的需求,高效低耗的控制方法、高扩速能力的弱磁策略、电机参数辨识等技术成为研究热点,本论文以内嵌式永磁同步电动机为对象针对这些问题展开以下研究:

论文首先建立了基于内嵌式永磁同步电动机的数学模型,根据对象电机的电机参数并结合其在运行时的工况,从而确定了电动汽车用永磁同步电机控制系统的控制策略。在基速以下采用基于最大转矩电流比的矢量控制方法,并搭建电流环、速度环双闭环电机控制系统。然后根据电机参数完成PI参数的设定,并通过实验证明其有效可行性。

其次对在此基础上的高速IPMSM的控制策略进行分析,在基速以上存在基于MTPA的弱磁方法和普通弱磁方法两种,在电机运行过程中根据转速和转矩需求在两者中进行选择,从而确定出不易受到参数变化干扰、输出转矩大、弱磁扩速能力强的弱磁控制策略。然后通过仿真和实验对该方法进行验证,分析不同转速、负载、母线电压等情况下电机的弱磁运行情况,观察不同算法之间的平稳切换。

之后分析了由于磁路饱和、温升等问题造成的电机参数变化对电机运行的影响大小及特性,并建立了基于模型参考自适应的三阶观测器。该观测器能够同时对直轴电感Ld、交轴电感Lq和永磁体磁链ψf进行辨识,并将辨识结果闭环到PI调节器和可调模型中。通过仿真和实验对该方法的理论正确性和可行性进行验证,并在电机加减速、突加突减负载、电机转向切换等情况下验证了该方法的稳定性。

最后搭建以英飞凌32位单片机—XMC4500为核心的内嵌式永磁同步电动机驱动控制系统实验平台,设计电路结构和算法编程。通过对各环节进行实验和数据分析,本系统达到了预定指标,具有良好的的稳定性和可靠性,具有很好的工程应用价值。