基于模糊PID的电动汽车用永磁同步电机矢量控制仿真研究

为了解决传统固定增益PID的永磁同步电机矢量控制系统响应速度过慢、稳态性能差、转矩脉动较大等不足,文章利用具有参数自整定功能的模糊PID控制器对矢量控制系统进行改进,在Matlab/simulink环境下建立了永磁同步电机的矢量控制系统模型,对PMSM电机的位置控制和突加负载情况进行了仿真研究。仿真结果表明:模糊PID控制器可显著提高系统鲁棒性,很好地满足了永磁同步电机高精度、快响应的控制要求。     

基于自抗扰的永磁同步电机谐波抑制策略

为了更好地解决电动汽车永磁同步电机的电流畸变现象,从而提高车辆运行稳定性,提出了一种基于自抗扰控制器的谐波抑制策略。使用自抗扰控制器取代传统PI控制器在电机电流环中的作用,通过补偿系统扰动的方式抑制谐波的产生,再与电机控制过程中的谐波抑制算法相匹配,提取出电机控制系统5、7次谐波并进行补偿。使用MATLAB/Simulink仿真并进行试验验证,结果表明,该算法更好地实现了谐波抑制功能,提高了车载永磁同步电机电驱系统的稳定性。     

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。     

汽车永磁同步电机切换函数式混合控制策略

为提高电动汽车所配永磁同步电机（PMSM）的驱动系统工作效率，增强运动过程的平稳性及响应速度，以达到提升电动汽车驱动系统的整体动态控制性能。根据电动汽车电机工作特性分析及反馈控制原理推导，提出并设计切换函数式混合控制技术。该控制技术有效地提高了车用电机控制系统的动、静态性能和鲁棒性。为验证所提控制技术的有效性，建立仿真模型对其进行仿真分析，并搭建实验平台进行实验验证。仿真与实验结果均表明，所提控制技术具有输出响应快、无超调和振荡的优点，能够提高电机工作效率，优化驱动系统输出特性，提升电动汽车驱动系统的控制性能。     

隧道掘进机刀盘驱动多电机同步自适应耦合控制研究

为解决隧道掘进机运行过程中刀盘驱动系统各电机受力不均衡导致的部件损坏或系统故障的问题，对刀盘驱动系统结构及控制模式进行分析，建立电机矢量控制模型，提出一种改进的刀盘驱动耦合控制结构。该结构一方面可以增加从电机给定转速选择功能，消除起动阶段延时引起的同步误差； 另一方面，可以通过转速补偿耦合策略缩小电机之间的转速差。在控制方法上，设计神经网络PI控制器来控制各个电机的转速，使控制系统能够根据载荷的变化自适应调整控制参数，提高控制精度。最后，通过建立Simulink仿真模型，对比自适应耦合控制与主从控制、并行控制的同步效果。结果表明，所提出的自适应耦合控制方法能够使控制中的各个环节相互配合，可达到较好的控制性能和响应转速。     

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。     

无储能单元串联式电传动车辆直流母线电压鲁棒控制的研究

鉴于一般串联式电传动车辆带有一定容量的储能单元,导致系统体积大、成本高、寿命低等缺陷,提出一种无储能单元的串联式电传动系统,并针对取消储能单元带来的母线电压波动问题,在传统电压和电流双闭环PI控制基础上加入模糊控制,制定了模糊自适应PI控制的直流母线电压控制策略,提出了PI参数的在线自整定方法。搭建无储能单元串联式电传动系统的Matlab/Simulink模型,对模型和控制策略进行仿真。结果表明,模糊自适应PI控制策略有利于提高系统的响应速度,减小电压的超调量,增强系统鲁棒性,有更好的静、动态性能。     

电动汽车用模糊PID控制的PMSM控制器策略研究

由于电动汽车行驶工况环境复杂,所以有必要提高永磁同步电机(PMSM)控制器的动态控制性能与抗干扰能力,通过对永磁同步电机的数学模型的分析,结合矢量控制原理,建立id=0控制下的永磁同步电机调速系统的仿真模型,提出了一种基于模糊PID控制原理的速度环控制策略。通过对模糊PID控制方法的仿真实验,不仅减少了速度环的调节时间,也能增强抵御来自电流环(或力矩环)的干扰,验证了所设计的基于模糊控制PID策略下的电机运行具有良好的性能,可以有效提升电动汽车的动力性能。     

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。     

永磁同步电机模型预测控制系统设计

为追求更加智能的控制策略,本文通过研究模型预测控制原理和永磁同步电机控制系统对永磁同步电机模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）系统进行设计。     

永磁同步电机调速系统新型滑模变结构控制策略

为解决在永磁同步电机矢量控制系统转速环环节应用传统PI控制时抗干扰能力和控制精度不足的问题,在传统滑模指数趋近律基础上进行改进,将滑模面作为自变量,引入双曲正切函数设计了一种新型变边界层饱和函数代替传统的符号函数,在提高系统响应性的同时削弱了抖振.针对系统参数和负载转矩变化引起的扰动会使系统再次产生抖振的问题,引入双曲...     

基于改进BP神经网络的智能车纵向控制方法

针对传统PI控制在车辆速度跟踪过程中参数固定且不易整定的问题,提出了一种基于改进BP神经网络的智能汽车纵向控制方法。分别构建驱/制动模式下的BP神经网络,针对BP神经网络初始参数选取困难及反向自学习存在梯度消失等问题,利用粒子群算法和批处理归一化方法对BP神经网络进行改进,最终实现PI控制参数的动态自整定。通过Carsim/Simulink联合仿真与实车测试对该方法进行了验证,结果表明：相比于传统PI控制,所提出的纵向控制方法在实现基于误差快速调整参数的同时提高了车辆纵向控制精度。     

电动助力转向系统控制策略的研究

在分析现有的各种助力控制策略的基础上,着重讨论了基于传统控制理论设计的电机控制策略与系统性能的关系,其中包括电流闭环PI控制器的参数设计及电流给定算法设计。最后,将这些基于简化线性系统模型的控制设计结果应用于电动助力转向系统的非线性仿真模型之中,仿真结果证明了这样的控制设计有效,在这种简单的控制结构下,系统的控制性能也能达到要求。     

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。     

一种三相交错并联Boost变换器内模控制策略研究

针对前置于永磁同步电机控制器直流侧的三相交错并联Boost变换器系统,在忽略电感和开关管内阻的情况下,建立了三相交错并联Boost变换器的小信号模型,并基于该模型设计了电流环和电压环内模控制器,仿真和试验结果表明,相较于传统的PI控制,内模控制能够更好地抑制母线电压波动。     

后驱电动轮汽车电子差速控制影响因素分析

为实现电动轮汽车的差速功能并评估控制系统的影响因素,以两侧驱动轮滑移率一致为目标,提出了基于转矩控制的差速控制策略,利用BP神经网络方法,设计了电子差速控制系统。运用汽车动力学理论,建立了9自由度的前轮转向后轮驱动电动轮汽车动力学模型,以进行理论分析和仿真。通过对模型的合理简化和线性化,得到了控制系统线性状态方程和车轮滑移率的解析表达式。根据理论分析,影响电子差速控制性能的参数主要是整车质量和质心位置。但仿真结果表明,整车质量对控制效果影响不大,质心位置对控制性能影响相对较大,但整体上仍然较小。所提出的电子差速控制策略达到预期目标,控制系统对系统参数变化具有较好的鲁棒性。     

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。     

永磁同步电机控制算法综述

直流无刷永磁同步电机的控制在汽车电动化变革时代受到高度关注,除了提升电机本身功率密度升,控制理论与应用技术一直是创新研发领域的热点。过去的20多年,恒压频比、矢量控制、直接转矩控制、无感控制以及弱磁控制理论相继出现,并在工程应用上取得了可喜的成绩。综述了56篇永磁同步电机的基本控制算法以及控制算法的代表性论文,总结其发展进展,讨论了汽车电动化所需高性能电机控制算法的挑战和未来研究的方向以及现代控制理论在永磁同步电机控制系统中的应用。     

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。     

线控转向系统主动转向控制策略研究

针对线控转向系统主动转向控制,基于自适应模糊PI控制理论进行了主动转向控制研究。确定了主动转向控制原理,设计了以实际、理想横摆角速度和实际、理想质心侧偏角的偏差为输入的自适应模糊PI控制控制器,应用Matlab/Simulink与Car Sim搭建了主动转向控制的汽车模型,选取鱼钩阶跃仿真试验对控制策略进行仿真验证。仿真试验结果表明:主动转向控制策略提高了汽车行驶稳定性。