电动汽车永磁同步电机最优弱磁控制策略EI北大核心CSCD

本文中提出了一种适用于电动车辆的以转矩为控制目标的弱磁控制策略,通过离线计算获得电机最大转矩特性曲线和策略切换转矩特性曲线,并以此为基础在电机d-q轴坐标系下根据反馈转速和目标转矩不断更新电机弱磁工作点,使其在以最大转矩电流比曲线、电流极限圆和最大转矩电压比曲线为边界的区域内移动,从而在复杂的运行工况下提高了电机转矩响应速度和运行效率。通过Matlab/Simulink仿真验证了整个控制策略的可行性和性能优势。     

混合动力车用电机快速响应弱磁算法研究

分析了采用电控机械自动变速器的并联式混合动力电动车换挡时间与内置式永磁同步电机转矩响应时间的关系,提出了一种基于过调制模式的弱磁控制策略,该策略采用过调制前后电压幅值的差值来计算弱磁电流。仿真和台架实验结果表明,该策略在弱磁区域能提高稳态母线电压的利用率,且能达到最快20ms的转矩响应时间,转矩和电流无明显的低阶谐波,优于传统基于输出电压闭环控制的弱磁控制策略,满足了混合动力车用电机转矩响应的要求。     

基于单电流调节器的永磁同步电机深度弱磁控制及模式切换控制策略EI北大核心CSCD

为解决传统双电流调节器弱磁控制策略因交叉耦合和电流调节器饱和导致的系统不稳定问题,提高电流动态响应速度,本文提出一种稳定的永磁同步电机深度弱磁控制策略——基于电压相角的改进型单电流调节器弱磁控制及模式切换控制策略。该控制策略集成了动态性能优异、控制结构简单、不依赖电机参数、电压利用率高和可移植性强等优点。在分析了不同单电流调节器的稳定运行范围后,根据系统控制需求的不同,规划了不同的电流轨迹,设计了不同单电流调节器弱磁控制策略,优化改进了恒转矩区和弱磁区切换条件,确定了恒转矩区和弱磁区切换时保持电压相角不变的关键,提出了不同单电流调节器切换时,可根据控制需求的不同,设计不同的切换方法,但须确保切换时交轴电压保持不变的切换关键,使控制策略便于工程应用。仿真和实验验证了所提方法的稳定深度弱磁能力和切换控制策略的有效性,最终实现了6.3倍深度弱磁控制和弱磁区不同单电流调节器在电动工况和发电工况下的平滑切换。     

汽车混合动力变速器电子油泵控制策略

电子油泵是集电子、机械、液压一体的高度集成化的车用零部件,根据应用环境需求和驱动电机种类的不同,其控制策略也不尽相同。文章针对应用于汽车混合动力变速器的电子油泵开展其控制策略研究,梳理了电机的数学模型及矢量控制基本理论,基于Simscape搭建了电子油泵的仿真模型,仿真得出电子油泵起动平稳,转速响应速度小于200 ms,稳态工况的转矩脉动约为5.88%,从仿真结果来看采用双闭环矢量控制并结合最大转矩电流比（MTPA）控制以及弱磁控制算法的策略具备实现电子油泵功能的能力。试验验证证明,在整车常用工况下,电子油泵输出高压压力能达到50 bar,润滑流量最高能达到21.4 L/min,不同电子油泵的流量输出一致性小于±4%。     

基于恒扭矩牛顿迭代法的永磁同步电机弱磁控制研究

电机高转速工况下，电机需要进行弱磁控制。由于永磁同步电机的永磁体磁通不能改变，因此只能通过在永磁体的负方向上增加电流id并减小电流iq来进行电机的弱磁控制。根据电机所有工况下完整的电流分布的数学公式，利用牛顿迭代法来求出在最大电流和电压限制下的恒扭矩弱磁控制，以解决d-q轴电流分配的问题，同时，通过仿真模拟结果验证牛顿迭代法在电机控制上应用的可行性。牛顿迭代法能利用公式非常精确地给出各种工况下电流分配策略，电机响应时间更短。牛顿迭代法对电机控制系统设计、测试和标定等环节起到重要的辅助作用，同时对永磁同步电机在电动汽车领域的推广和应用有很大的意义。     

基于随机梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制

为提高永磁同步电机的额定转速,并解决电机在弱磁区域输出电压方向递减信息存在的大纯滞后问题,文章提出一种随机基于梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制方法。首先,分析永磁同步电机稳态运行原理,并建立永磁同步电机数学模型,采用静止三相/两相方法进行坐标变换;然后,在此基础上提出一种提高电机在额定转速、克服输出电压方向信息大纯滞后的方法;最后,与最大转矩/电流控制方法进行对比,通过MATLAB/Simulink进行仿真实验测试算法的性能。实验结果表明,该控制方法可以提高电机的额定转速,有利于克服电机在弱磁区域输出电压方向递减信息大纯滞后所导致的控制精度低等问题。     

基于MTPA的永磁同步电动机矢量控制方法研究

永磁同步电机交流调速系统在电动汽车领域中得到了广泛的应用。为了满足电动汽车快速启动的工况需求,就需要获得电机的最大转矩。本文在分析永磁同步电机弱磁原理的基础上,基于Matlab/Simulink建立永磁同步电机矢量控制仿真模型,并采用最大转矩电流比控制(MTPA)策略。仿真表明,该系统响应快、稳定性好,对车用永磁同步电机调速系统的设计有一定的指导意义。     

永磁同步电机的弱磁控制策略研究

根据矢量控制理论,研究永磁同步电机的弱磁控制策略,并在MATLAB／SIMUUNK环境下进行仿真分析．结果表明本文研究的控制策略能够实现电机在高速下的稳定运行。     

电动汽车驱动用IPM电机全工况控制策略整合

建立了一套完整的电动汽车驱动控制算法,以便在满足电机大转矩启动、高效率运行、宽范围调速的前提下,使电动汽车的动力自动适应不同的行驶工况。在凸极式永磁(IPM)同步电机启动、运行、调速等矢量控制策略的前期研究基础上,整合了面对不同行驶工况的驱动电机控制算法;利用矢量控制的电压限制和电流限制,在IPM电机的不同运行区域,在不同控制策略之间,可随工况变化而相互切换。在电动汽车实际负载、工况条件下,搭建仿真模型和实验平台。结果表明:该切换算法实现了不同工况对应控制策略的平滑切换条件和控制策略。因而,验证了这种全工况控制策略整合的有效性和可行性。     

基于电机最优回馈转矩曲线的制动控制策略

本文中首先基于电机等效电路模型,分析了车用内置式永磁同步电机的耗能制动状态和回馈制动状态;然后根据电机矢量控制原理,对控制电流指令进行解析,并经试验数据的验证;接着计算得到永磁同步电机最优回馈转矩曲线,并据此提出一种制动回馈能量最优的串联制动控制策略。最后针对某P4并联混合动力商用车,仿真分析了在C?WTVC、CHTC?TT循环工况和试验采集到的某段省道工况下,并联制动和所提出的串联最优制动控制策略下的百公里油耗和制动回收能量。结果表明,与并联制动控制相比,基于电机最优回馈转矩曲线的串联制动控制策略可降低油耗,并回收更多的制动能量,实现制动回收能量和燃油经济性的提升。     

智能混合动力汽车电液复合制动的协调控制策略

为改善智能混合动力汽车智能辅助驾驶时的制动转矩响应,提出了电机与电子真空助力液压制动系统协调控制策略,包括EVB预测启动控制策略和制动转矩协调控制策略。基于期望制动转矩预测,建立了融合EVB动态响应特性的EVB预测启动控制策略。综合考虑电机动态响应特性、响应裕度、EVB动态响应特性和电池荷电状态,提出了基于电机制动转矩动态补偿的制动转矩协调控制策略。仿真结果表明,该协调制动控制策略可在整个制动过程提高制动转矩响应精度,改善系统的动态响应。     

基于人工神经网络的车载异步电机参数辨识

为精确获取车载异步电机在不同运行状态下的参数,将人工神经网络应用到电机的参数辨识中。基于异步电机数学模型建立线性神经网络,神经网络的输入、输出包括电机定子电压、电流和转速,定子电流和转速通过传感器获得,定子电压通过重构占空比获得。使用最小均方差法求取此神经网络的权值矩阵,并由权值矩阵得到电机不同运行状态下的参数。最后将参数表写入控制算法,并利用电驱动系统测试平台进行控制验证,良好的转矩特性证明了算法有效性。     

新型混合励磁BSG调压与转矩特性研究

新型BSG电机具有良好的电压调节和转矩特性.本文介绍新型BSG电机的调磁原理,对一台100W新型BSG电机样机的电压调节特性进行了分析,研究新型BSG电机的转矩特性及其转矩补偿问题.     

基于NSGA-II算法的分布式驱动电动汽车制动转矩分配控制策略研究

针对分布式驱动电动汽车制动安全性和制动能量回收兼顾的问题,研究了基于NSGA-II多目标优化算法的车辆制动转矩分配控制策略。建立基于模糊控制的优化集筛选模块,根据车速以及需求制动转矩从Pareto前沿优化集中确定最优转矩分配系数。以某款乘用车为研究对象,基于MATLAB/Simulink和VPAT搭建制动转矩分配控制策略模型进行仿真,并搭建硬件在环仿真平台,对算法的实时性和有效性进行了验证。结果表明：WLTC工况下,基于NSGA-II的制动转矩分配的控制策略制动转矩分配系数更加接近理想I曲线对应的分配系数,电机制动高效区工作点提高了9.51百分点,再生制动能量回收率提升4.71百分点。     

四轮驱动混合动力汽车驱动防滑控制策略的研究

本文中以具有发动机、ISG电机和轮毂电机多个动力源的四轮驱动混合动力汽车为研究对象,依据驱动轮的滑模变结构控制算法,制定了目标驱动转矩控制策略。同时,基于模糊控制算法制定了各动力源的转矩协调分配控制策略,并对模糊推理器输出的各转矩进行了修正。在Matlab/Simulink环境下对所设计的控制策略进行了离线仿真。结果表明,在棋盘路面工况下,所设计的控制策略能有效抑制各驱动轮过度滑转,提高了混合动力汽车的动力性和行驶稳定性,改善其燃油经济性。     

纯电动汽车用永磁同步电机转矩控制仿真研究

基于纯电动汽车低速下的行车要求及永磁同步电机的结构特点,分析电机低速下转矩输出实现采用的最大转矩电流比控制方法;利用Matlab/Simulink工具对控制算法进行仿真分析。仿真结果证明这种控制方式可以满足电动汽车低速大转矩的行驶需求。     

基于三相短路的永磁同步电机电感参数测量方法

为解决磁饱和效应造成的永磁同步电机直交轴电感难以准确测量的问题,基于电机三相短路的测量方法,提出了一种电感参数测量方法,在电机三相短路状态下直轴电感依据永磁体磁链和直轴电流测量获得,交轴电感可利用转矩公式获得,消除了磁饱和影响,试验结果表明,该方法可以在电流全域范围内取得±5%的测量精度,满足电机控制要求。     

Strategy of Acceleration Torque Compensation Control for Electric Vehicle

为了解决电动汽车在急加速和急起动时电机输出动力不足难以满足驾驶员对动力需求的问题,在对汽车加速过程力矩特性分析的基础上提出了一种加速转矩补偿控制策略.该策略可在线性稳定的驱动力矩控制策略的基础上确定基本驱动力矩.采用模糊控制算法开发了以加速踏板开度及其变化率为输入、目标扭矩增量为输出的驾驶员意图表达控制器.在此基础上设计了加速转矩补偿算法用于计算补偿扭矩.最终确定了驾驶员的转矩需求并向电机驱动系统发出了转矩控制指令.仿真结果表明,该控制策略能够显著提升电动汽车的加速性能.     

电动汽车最大能量回收再生制动控制策略的研究

本文中针对一款轻型混合动力汽车进行了再生制动控制策略的研究.首先,以整体效率最高为目标,提出了最大能量回收制动控制策略,并采用序列二次规划法对充电功率进行优化,获得ISG电机优化转矩.接着建立了整车仿真模型,采用模糊控制方法对优化的ISG电机转矩进行跟随控制.分别进行了NEDC循环和3种不同制动力的仿真,得到不同工况下的再生制动能量回收率.最后进行了与仿真工况相应的实车试验,验证了控制策略的有效性.     

分布式驱动电动汽车转矩节能优化分配

为了提高分布式驱动电动汽车的经济性和续航里程,对4个轮毂电机驱动转矩优化分配问题进行研究。通过轮毂电机台架试验得到轮毂电机的驱动效率特性,分析转矩优化分配实现节约整车能耗的可行性;建立侧重提高电机效率的目标函数,使电机转矩处于电机效率Map图中的高效区;建立侧重提高电机响应速度的目标函数,减小转矩分配瞬间电流波动过大带来的能耗;基于模糊理论设计以电机效率为变量的权重函数,实时调节权重来协调2种目标函数,提出一种转矩节能优化分配方法,得到最优的轴间转矩分配系数。在后轴驱动、平均分配、优化分配3种分配方式下进行整车能耗的ECE城市循环工况对比仿真分析。结果表明：提出的节能优化分配方法通过实时优化驱动电机的转矩,避免了电机工作在转矩过大和过小的低效区,提高了整个驱动系统的能量利用率,相比于后轴驱动和平均分配整车能耗效率提高了5.91%和10.54%;实车试验验证了转矩节能优化分配算法的节能效果,优化分配相比另外2种分配方式整车能耗效率分别提高了3.66%和8.58%。