轮毂电机电动汽车基本运行工况控制策略

分析目前轮毂电机独立驱动电动汽车的整车控制系统及驱动控制技术,搭建轮毂电机驱动电动汽车实物模型,设计电动汽车的起步、前进、倒车、制动、空挡和停车等几个基本运行工况下的控制策略。为了验证控制策略的有效性及可行性,在电动汽车模型上集成搭建整车控制系统,将在Code Warrior编程环境中利用C语言编译和调试成功的控制程序烧写入整车控制器芯片;利用Lab VIEW软件设计试验数据采集系统。使装有整车控制器的电动汽车模型在实际道路上进行外充电、起步、前进、倒车、制动等试验。结果表明:所建模型能够在各个基本工况下正常运行,所提出的基本运行工况控制策略在模型上可以实现,采用的整车控制策略响应较快,跟随性较好,适用于轮毂电机驱动电动汽车。     

基于双闭环PI控制的电动车桥驱动控制系统建模与仿真

针对电动车桥中电机控制系统开发困难的问题,提出了一种基于转速环、电流环双闭环PI控制的电动车桥驱动控制策略。以电动车桥的核心驱动部件——永磁无刷直流电机为研究对象,利用软件Matlab/Simulink建立基于双闭环PI控制的仿真控制系统,并在此基础上以单片机STM8S105S4为中央处理器开发了电动车桥驱动控制系统。试验测得稳定转速与目标转速相接近,说明采用的控制策略的可行性。     

基于模糊控制的后轮独立驱动纯电动汽车驱动控制策略研究

针对后轮独立驱动纯电动汽车,提出了驱动防滑和转矩协调协同作用的驱动控制策略。驱动防滑控制策略采用了基于路面最优滑转率识别和最优滑转率PI控制的技术方法,主要包括三部分:滑转率及路面附着系数的估计、基于模糊控制的最优滑转率估计及基于最优滑转率的PI控制器设计。转矩协调控制采用了基于理想横摆角速度的PI控制方法。并且搭建了基于CarSim和MATLAB/Simulink的电动汽车驱动控制仿真分析平台,在对接路面和对开路面两种工况下对设计的驱动控制系统进行了仿真分析。仿真结果表明,所设计的驱动控制系统在两种路面行驶时都能实现驱动防滑的控制功能,有效提高了后轮独立电驱动车辆的动力性及行驶稳定性。     

吊舱推进电机的无模型自适应滑模矢量控制

为解决半潜船吊舱推进电机控制系统中负载扰动造成的转速跟踪性能差的问题, 提出一种基于数据驱动的吊舱推进电机转速矢量控制方法; 对包含未知负载扰动的推进电机转速方程进行离散化处理, 给出关于输出转速与输入电流离散后的非线性转速系统; 由于非线性转速系统方程中变量较多且负载扰动模型未知, 设计了基于数据驱动的无模型自适应控制器, 并给出了伪偏导数估计算法; 采用滑模观测器观测螺旋桨负载扰动, 同时给出了滑模控制器; 结合无模型自适应控制和滑模控制给出了负载扰动下的无模型自适应滑模(MFASM)控制方案; 构建了吊舱推进电机无模型自适应滑模矢量控制调速系统, 并在MATLAB/Simulink环境下给出了仿真结果。研究结果表明: 在船舶正常作业恒定转速下, 在0.3~0.5 s时间区域内, 采用MFASM矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别为2、6 r·min-1; 在0.8~1.0 s时间区域内, 采用无模型自适应滑模矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别1、3 r·min-1; 对于船舶操车作业的可变转速情形, 采用MFASM矢量控制方案的推进电机转速和转矩达到稳态的时间比PI矢量控制方案少0.01~0.03 s。可以看出, 采用MFASM矢量控制方案可改善吊舱推进电机转速跟踪性能, 是一种有效的抑制负载扰动的数据驱动控制方法。      

多物理域耦合求解的轮毂电机温度场

为研究温度变化对电动汽车用轮毂电机的工作性能和使用寿命的影响，采用场路耦合法将轮毂电机有限元模型与外电路联合求解，建立了包含轮毂电机本体、外部驱动控制电路的联合仿真模型，充分考虑了外部激励中时间谐波电流对磁场的影响. 然后，将计算得到的绕组铜耗、定子铁芯损耗、永磁体涡流损耗以及杂散损耗等作为热源，采用磁热耦合法将其耦合到各部件进行瞬态温度场研究，综合考虑了电机工作过程中其损耗分布在时间和空间位置上的瞬态变化特性，热源损耗与温度场实时精确耦合. 详细研究了负载运行时轮毂电机各部件温度随时间的变化情况，以及温度的空间分布特性. 多物理域耦合法实现了电磁场与外电路的直接耦合，电磁场与温度场的顺序耦合. 最后，对轮毂电机进行台架试验. 研究结果表明:仿真计算结果与试验结果在额定工况下温度的最大误差为4.96%，峰值工况下最大误差为10.55%.      

转差频率矢量控制仿真研究

在基于转子磁场定向的旋转坐标系下,建立了不带磁通闭环的只带转速闭环的交流异步电机转差频率矢量控制系统仿真模型,实现了交流异步电机的解耦控制．转速闭环采用带限幅的PI调节器,主电路采用电流滞环控制PWM逆变器．仿真结果表明,转差频率矢量控制系统具有良好的动静态性能．     

三相电压型PWM整流器的双闭环控制系统仿真

根据三相电压型PWM整流器的拓扑结构,在三相静止坐标系以及同步旋转dq坐标系下建立三相电压型PWM整流器的数学模型,并进行耦合分析,通过电压前馈解耦控制解决控制器的耦合问题.PWM整流器控制系统采用电压外环电流内环的双闭环控制进行分析和设计,调节器采用PI调节,开关的调制方式选用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM).在Matlab下搭建了该控制系统的仿真模型,仿真实验证明了所设计的控制系统可以保持恒定的电压输出,具有很好的抗扰性能.     

LGTD200Y型公铁两用电动牵引车转向控制策略

以LGTD200Y型公铁两用电动牵引车为对象,提出了基于4台直流无刷轮毂电机的控制方案,给出控制器总体设计思路.采用全轮转向方式,利用低速转向模型,计算了电子差速过程中随着转向角的变化四轮速度的变化,同时分析了滑移率/拖滑率与转矩的调节问题.给出了直线运行时四轮车速的协调方案,研究了电动牵引车转向与加减速处理方案.最后,利用Matlab软件进行了仿真试验,试验结果表明了电动牵引车控制器设计合理,电子差速控制策略正确,能够满足四轮独立驱动电动牵引车的行驶要求.     

经济型两相步进电机控制系统的设计

本文介绍基于STC89C52单片机,驱动芯片采用L9110的经济型两相步进电机控制系统,配合软件速度调节算法,满足目前广泛使用的两相混合式步进电机的控制需要,同时采用监控芯片和电源隔离等方式,保证系统稳定可靠运行。     

遗传算法在变频交流电机控制中的应用研究

交流异步电动机具有很强的非线性特性,因此在调速控制中控制器的参数很难达到最优化.采用矢量控制后交流电机的调速性能可以和直流电机媲美.但变频交流电机矢量控制系统存在3个PI环,同时交流电机本身具有很强的非线性.由此可知调节3个控制器的参数使系统的调速性能达到最优存在很大的困难.文中建立了电机的仿真模型,在此基础上采用遗传算法对转速闭环控制器的参数进行了优化,并将优化的控制器参数与非优化的控制器参数的控制效果进行了仿真对比,结果表明取得了良好的效果.     

基于单片机的步进电机可变细分驱动器设计

以单片机STC89S52作为控制核心,应用单片机实现高可靠性、低成本的步进电机可变细分驱动的方法。采用等步距角的细分控制策略,设计出步进电机斩波细分驱动控制系统,包括如何利用单片机控制的斩波、细分驱动方案。     

基于双线性系统理论的PWM整流器非线性控制

根据双线性系统理论,建立了三相电压型PWM整流器的双线性系统模型,并通过对系统模型的分析与等效控制输入的选择,将该模型转化为精确的线性模型．在三相静止坐标系下,设计了双闭环控制系统,外环为非线性PI控制,内环为通过求解伪逆矩阵设计的状态反馈控制．实物实验结果表明,控制系统具有良好的稳态和动态性能．     

基于SIMULINK的直流电动机转速闭环控制系统的仿真

以直流电动机闭环控制系统为研究对象,利用SIMULINK软件建立直流电动机的闭环控制仿真模型.仿真模型中直流电动机的驱动采用晶闸管整流模块,而其转速的控制采用ASR调节器进行反馈控制.通过调节PID调节器的参数,观察直流电动机转速、电流及其他参数特性的变化情况,得到P控制、PI控制、PID控制作用下的直流电动机转速闭环控制系统的优缺点.     

电动汽车交流驱动系统的矢量控制

在分析异步电机矢量控制基本方程式的基础上，提出了电动汽车的交流异步电机驱动系统结构形式，设计了交流驱动矢量控制方案，然后基于MATLAB／SIMULINK仿真平台建立了驱动系统的伪真模型。结果表明，采用矢量控制的交流驱动电动汽车具有良好的调速性能。     

机载雷达伺服系统设计

介绍了机载雷达伺服系统中采用双电机驱动的控制方法和优点,并对使用速率陀螺构成的速度闭环实现天线的稳定方案进行了阐述.根据本系统的特点对该机载雷达伺服系统的电流、速度、位置闭环进行了仿真,利用仿真结果进行伺服系统电流、速度和位置环路的合理设计,使系统具有较好的动态和静态性能.     

基于Maxwell和Simplorer轮毂式SRD分析与研究

由于轮毂式开关磁阻电机的结构特性,使得其电磁关系十分复杂,单独的电机本体建模仿真不能较为准确地模拟其实际运行工况。在Maxwell环境下建立轮毂式开关磁阻电机的有限元模型,联合Simplorer软件,搭建功率变换器和控制电路,进行"场-路"的耦合计算,对电机的启动、稳定运行两工况进行仿真分析,得到其运行特性。联合仿真结果比较准确地反映了电机的实际运行情况,为轮毂式开关磁阻电机调速系统的控制和优化提供了参考。     

起重机电机拖动系统负载跟踪控制

为了使起重机电机拖动系统的电机以给定转速实时跟踪突变的负载转矩,通过等效折算得到了起升机构电机转子侧的等效转动惯量、等效负载转矩和电机拖动系统动力学方程;建立了按转子磁链定向同步旋转坐标系;应用转差角频率设计了跟踪负载转矩的矢量变频控制系统.实例计算表明:闭环系统的空载起动时间比开环系统快0.34 s,电机平稳起动,起动阶段开环和闭环系统的峰值电磁转矩差值达148 Nm;闭环系统电机消耗的电功率(综合节能的百分比)小于开环系统;在起动阶段,开环系统的峰值功率是闭环系统峰值功率的2.5倍.电机在空载起动阶段约节能50%,平稳运行阶段约节能30%.      

纯电动中型客车驱动电机参数匹配及性能研究

以"LS6600C1"型普通中型客车改装的纯电动试验车为研究对象,分析了整车参数及性能要求,对驱动电机进行参数匹配设计和选型,并利用ADVISOR仿真软件建立纯电动中型客车驱动电机仿真模型,仿真结果表明,纯电动试验车续驶里程、最高车速、加速性能和爬坡性能等均满足普通中型客车的运行要求和使用条件,具有良好的普及意义和发展前景。     

电驱动桥大客车电子差速系统模糊PID控制

研究了轮毂式电驱动桥大客车的差速控制策略,推导了恒转矩下驱动电机的驱动电流和对应驱动轮纵向速度的计算方法,提出了基于滑转率的模糊PID控制方法对电驱动桥大客车左右车轮单独转速协调控制,设计了模糊PID控制器,推导了差速时左右侧驱动轮滑转率计算方法,建立了控制系统的MATLAB/Simulink系统模型。仿真分析差速时车辆内外侧车轮滑转率变化曲线,该控制系统相应时间快,内外侧车轮滑转率均趋于理想值,与理论分析一致。     

新能源汽车驱动电机阻力台架模拟的数据处理

利用Advisor建立新能源汽车电机仿真模型,对行驶工况进行仿真,利用交流测功机模拟汽车的行驶工况实现动力系统阻力模拟的台架试验,为电动汽车动力驱动系统电机选型、参数匹配提供试验参考。在台架模拟时为减小仿真误差,重点对仿真数据进行粗差处理,之后将该数据发往台架。实验证明:处理后的数据与实际行驶情况基本相符。