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基于Matlab永磁同步电机控制系统的仿真建模 被引量：56
1
作者 李三东 薛花 纪志成 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第2期115-120,126,共7页
在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,提出了PMSM控制系统仿真建模的新方法.在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块:PMSM本体模块、矢量控制模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等,同时进行功能模块的有机整合,搭建PMSM控制... 在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,提出了PMSM控制系统仿真建模的新方法.在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块:PMSM本体模块、矢量控制模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等,同时进行功能模块的有机整合,搭建PMSM控制系统的仿真模型.系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用滞环电流控制.仿真结果证明了该方法的有效性,同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路. 展开更多
关键词 永磁同步电机 仿真建模 MATLAB 矢量控制
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基于PSIM永磁同步电机矢量控制系统的仿真建模 被引量：21
2
作者 纪志成 周寰 李三东 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第5期898-901,共4页
在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,基于PSIM6.0软件建立了PMSM矢量控制系统仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用矢量控制。仿真结果证明了该方法的有效性,同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性,... 在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,基于PSIM6.0软件建立了PMSM矢量控制系统仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用矢量控制。仿真结果证明了该方法的有效性,同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。 展开更多
关键词 永磁同步电机 PSIM 仿真建模 矢量控制
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基于VISSIM的永磁同步电机矢量控制系统建模与仿真 被引量：16
3
作者 纪志成 程永奇 沈艳霞 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1569-1572,1576,共5页
在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,基于VisSim具有可拖放功能块的直观界面和强大的数学功能,建立了PMSM矢量控制系统仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用矢量控制。仿真结果证明了该方法的有效性,同时... 在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,基于VisSim具有可拖放功能块的直观界面和强大的数学功能,建立了PMSM矢量控制系统仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用矢量控制。仿真结果证明了该方法的有效性,同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性,体现了PMSM电机模型的工程化特点,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。 展开更多
关键词 永磁同步电机 VISSIM 建模与仿真:矢量控制
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基于C MEX S-函数永磁同步电机控制系统仿真建模研究 被引量：11
4
作者 沈艳霞 纪志成 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1820-1825,共6页
在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,利用C语言编写S-函数,提出了PMSM控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,构造CMEXS-函数的三类简化结构,建立独立的功能模块,如PMSM本体模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,再... 在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,利用C语言编写S-函数,提出了PMSM控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,构造CMEXS-函数的三类简化结构,建立独立的功能模块,如PMSM本体模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,再进行功能模块的有机整合,搭建PMSM控制系统快速高效的仿真模型,为提高复杂系统模型的仿真速度、硬件控制器的设计与调试提供了新的思路。PMSM系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用滞环电流控制。仿真结果证明了采用CMEXS-函数方式建模的快速性和有效性。 展开更多
关键词 CMEX S-函数 永磁同步电机(pmsm) 仿真建模 快速性
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永磁同步电机的模糊神经网络控制方法 被引量：5
5
作者 宋传玉 《电机与控制应用》 北大核心 2008年第6期24-26,共3页
在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,建立了控制系统的仿真模型,并提出了一种新型模糊神经网络控制方法:以基本样条函数实现PMSM模糊神经网络速度控制器的设计。基于MATLAB/Simulink的PMSM控制系统仿真平台,实现了基本样条模糊... 在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,建立了控制系统的仿真模型,并提出了一种新型模糊神经网络控制方法:以基本样条函数实现PMSM模糊神经网络速度控制器的设计。基于MATLAB/Simulink的PMSM控制系统仿真平台,实现了基本样条模糊神经网络调速控制的仿真。仿真结果表明:该方法响应快、超调小、鲁棒性强,具有较优的动、静态特性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模糊神经网络 基本样条函数
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参数自整定模糊PI控制系统的仿真与建模
6
作者 魏建华 徐龙权 《南昌工程学院学报》 CAS 2006年第5期39-42,共4页
论述了永磁同步电机(PMSM)系统的双闭环控制系统.为了观察模型的高效性和快速性,速度环采用模糊PI控制,电流环采用滞环电流控制.通过模糊控制规则,可以自动整定PI参数,从而提高了系统的动态响应,消除了系统的稳态误差.仿真结果表明:该... 论述了永磁同步电机(PMSM)系统的双闭环控制系统.为了观察模型的高效性和快速性,速度环采用模糊PI控制,电流环采用滞环电流控制.通过模糊控制规则,可以自动整定PI参数,从而提高了系统的动态响应,消除了系统的稳态误差.仿真结果表明:该方法响应快、无超调、鲁棒性强,较传统PI控制具有更好的动、静态特性. 展开更多
关键词 永磁同步电机(pmsm) 参数自整定 模糊PI控制 仿真建模
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永磁同步电动机调速系统模糊神经网络控制的研究 被引量：1
7
作者 周小沪 周寰 纪志成 《微特电机》 北大核心 2004年第6期27-29,37,共4页
文章介绍了以基本样条函数设计永磁同步电动机模糊神经网络速度控制器的方法。基于Matlab/Simulink的PMSM控制系统仿真平台,基本样条模糊神经网络调速控制的仿真结果表明该方法响应快、超调小、鲁棒性强,具有较优的动、静态特性。
关键词 永磁同步电动机 调速系统 pmsm 调速控制 速度控制器 MATLAB/SIMULINK 模糊神经网络 仿真结果 仿真平台 鲁棒性
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基于DSP永磁同步电机模糊PI控制系统研究 被引量：14
8
作者 周寰 纪志成 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2004年第5期72-73,79,共3页
提出了一种基于DSP的永磁同步电机(PMSM)的模糊PI复合控制方法。在PMSM双闭环控制系统中,电流环采用矢量控制,速度环采用模糊PI控制。文中给出了控制系统结构及软硬件设计方案。实验结果表明,这种新型的模糊PI复合控制方法响应快、鲁棒... 提出了一种基于DSP的永磁同步电机(PMSM)的模糊PI复合控制方法。在PMSM双闭环控制系统中,电流环采用矢量控制,速度环采用模糊PI控制。文中给出了控制系统结构及软硬件设计方案。实验结果表明,这种新型的模糊PI复合控制方法响应快、鲁棒性强,具有很好的动、静态特性。 展开更多
关键词 电机 矢量控制 永磁同步电机 模糊PI控制 数字信号处理器
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永磁同步电机调速系统的积分型滑模变结构控制 被引量：216
9
作者 李政 胡广大 +1 位作者 崔家瑞 刘广一 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期431-437,共7页
传统的比例积分微分(proportion integral derivative,PID)控制由于控制方法简单,被广泛应用于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统当中,但其难以满足高精度的控制要求。传统的滑模控制(sliding mode contro... 传统的比例积分微分(proportion integral derivative,PID)控制由于控制方法简单,被广泛应用于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统当中,但其难以满足高精度的控制要求。传统的滑模控制(sliding mode control,SMC)虽然在一定程度能达到较好的控制效果,但需要对速度信号进行微分,而这一过程会引入高频扰动。为了实现PMSM的高精度控制,该文设计了一种积分型滑模变结构控制器,针对负载扰动的问题,依据龙伯格线性观测器的原理设计了负载转矩观测器,并将其观测值反馈到滑模控制器的设计中。通过仿真及实验可以看出,负载观测器能跟踪实际负载的变化,滑模控制器使系统在负载波动时转速保持不变。因此,基于负载转矩观测器设计的积分型滑模控制器使系统具有快速性、无超调等优点,且对负载扰动具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 比例积分微分控制 积分型滑模控 制 负载转矩观测器
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永磁同步电机调速系统的滑模控制 被引量：164
10
作者 汪海波 周波 方斯琛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期71-77,共7页
永磁同步电机(PMSM)是一个典型的非线性多变量强耦合系统,对外界扰动及内部参数变化较为敏感。传统的PI调节器由于控制方法简单,被广泛应用于PMSM调速系统,但它往往不能满足高性能控制要求。本文将滑模变结构控制(SMC)应用于PMSM调速系... 永磁同步电机(PMSM)是一个典型的非线性多变量强耦合系统,对外界扰动及内部参数变化较为敏感。传统的PI调节器由于控制方法简单,被广泛应用于PMSM调速系统,但它往往不能满足高性能控制要求。本文将滑模变结构控制(SMC)应用于PMSM调速系统,针对一般滑模控制中控制量的求取需整定多个参数范围带来的复杂性问题,结合趋近律法设计了一种变参数SMC方法,给出了控制器的设计方法,并对所设计的系统进行了仿真分析和实验研究。结果表明该控制器使系统具有快速性、稳定性、无超调以及抗负载扰动强等优点,提高了系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模变结构 指数趋近律 调速
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永磁同步电机新型滑模观测器无传感器矢量控制调速系统 被引量：152
11
作者 鲁文其 胡育文 +1 位作者 杜栩杨 黄文新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第33期78-83,共6页
设计并实现了一种将反电势估算值反馈引入到定子电流观测计算中的新型滑模观测器转子位置估算方法。为了简化调速系统硬件结构,设计了一个截止频率可随转子转速变化的低通滤波器。基于对新型滑模观测器算法稳定性的分析,提出了反电势反... 设计并实现了一种将反电势估算值反馈引入到定子电流观测计算中的新型滑模观测器转子位置估算方法。为了简化调速系统硬件结构,设计了一个截止频率可随转子转速变化的低通滤波器。基于对新型滑模观测器算法稳定性的分析,提出了反电势反馈增益系数的自适应算法,通过该系数的自适应调节可以实现不同速度运行时转子角度估算误差的补偿。引入锁相环控制对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的转速进行估算。建立基于新型滑模观测器算法的无传感器PMSM矢量控制调速系统并进行实验测试,试验验证了该新型滑模观测器估算方法能够在PMSM较低速运行时准确的估算出转子位置和速度,无传感器矢量控制调速系统具有调速范围宽、鲁棒性强的特点,且该无传感矢量控制算法简单、易于实现。 展开更多
关键词 滑模观测器 无传感器 锁相环 自适应 永磁同步电机
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PMSM调速系统中最大转矩电流比控制方法的研究 被引量：134
12
作者 李长红 陈明俊 吴小役 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第21期169-174,共6页
针对一类永磁同步电动机(PMSM)d、q轴电感不相等的特性,根据PMSM在d-q坐标系下的基本方程,用极值原理建立了d、q轴电流与转矩的非线性方程组,推导出d、q轴电流与转矩的迭代表达式,实现了最大转矩电流比的控制方法,可显著地提高系统的动... 针对一类永磁同步电动机(PMSM)d、q轴电感不相等的特性,根据PMSM在d-q坐标系下的基本方程,用极值原理建立了d、q轴电流与转矩的非线性方程组,推导出d、q轴电流与转矩的迭代表达式,实现了最大转矩电流比的控制方法,可显著地提高系统的动态性能。为便于工程应用,在最大转矩电流比控制的基础上,将转矩与d、q轴电流表达式线性化,采用优化方法,给出了最大转矩电流比控制的工程近似算法,非常接近最大转矩电流比控制的性能。仿真和实验结果表明了该方法的有效性和工程实用性。 展开更多
关键词 电机 永磁同步电动机 最大转矩电流比 极值 优化
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永磁同步电机矢量控制双滑模模型参考自适应系统转速辨识 被引量：145
13
作者 王庆龙 张兴 张崇巍 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期897-902,共6页
编码器的使用降低了永磁同步电机矢量控制系统的可靠性和耐用性,且某些场合无法安装编码器。理论上可以通过永磁同步电机的电压和电流实时计算出电机的转速和转子位置角度。该文提出了一种基于双滑模模型参考自适应系统(model reference... 编码器的使用降低了永磁同步电机矢量控制系统的可靠性和耐用性,且某些场合无法安装编码器。理论上可以通过永磁同步电机的电压和电流实时计算出电机的转速和转子位置角度。该文提出了一种基于双滑模模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS)的永磁同步电机无位置传感器控制策略。其中,参考模型为永磁电机本身,可调模型为永磁电机电流模型。利用两模型输出的偏差构造了2个滑模面,将通过滑模算法获得的等效控制进行运算即可获得电机的转速和转子位置角度,并分别用于矢量控制系统的速度调节和坐标变换。在理论分析的基础上进行了仿真研究,仿真结果表明所提出的观测方法是有效的。 展开更多
关键词 永磁同步电机 双滑模 模型参考自适应系统 无速度传感器 转速辨识
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基于神经网络的PMSM速度和位置自适应观测器的设计 被引量：100
14
作者 李鸿儒 顾树生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期32-35,共4页
在对永磁同步电机(PMSM)ba-坐标系下的数学模型进行非线性坐标变换的基础上,提出了一种基于神经网络的无传感器控制方法及非线性自适应观测器设计方法;利用Lyapunov理论设计了网络权系数阵的在线学习规则,并证明了观测器的稳定性。理论... 在对永磁同步电机(PMSM)ba-坐标系下的数学模型进行非线性坐标变换的基础上,提出了一种基于神经网络的无传感器控制方法及非线性自适应观测器设计方法;利用Lyapunov理论设计了网络权系数阵的在线学习规则,并证明了观测器的稳定性。理论分析和仿真结果表明,所提出的PMSM无传感器控制方法具有较强的鲁棒性和令人满意的性能。 展开更多
关键词 神经网络 pmsm 速度 位置 自适应观测器 设计 永磁同步电机 无传感器控制
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永磁同步电动机调速系统PI控制器参数整定方法 被引量：125
15
作者 王莉娜 朱鸿悦 杨宗军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期104-117,共14页
针对永磁同步电机(PMSM)调速系统,基于PMSM调速系统的频域模型,推导出了电流和速度PI控制器参数的解析计算式,推导过程考虑了逆变器、死区、延时、反馈滤波器及其他非理想因素的影响,并结合工程实际,明确界定了电流环和速度环的开环截... 针对永磁同步电机(PMSM)调速系统,基于PMSM调速系统的频域模型,推导出了电流和速度PI控制器参数的解析计算式,推导过程考虑了逆变器、死区、延时、反馈滤波器及其他非理想因素的影响,并结合工程实际,明确界定了电流环和速度环的开环截止频率和相位裕度的合理取值范围。根据系统性能要求,设定期望的电流环和速度环开环截止频率和相位裕度,通过所提出方法,可解析计算PI控制器参数;也可根据设定的PI参数,反计算系统的开环截止频率和相位裕度,对设定的PI参数的性能进行预评估。该整定方法建立了系统频域参数、控制器参数和系统时域性能的联系,整定目标直观明确,且参数物理意义明确,计算过程简单易实现。文中通过大量的仿真表明了所提出方法的正确性,实验结果也验证了该整定算法有效可行。 展开更多
关键词 永磁同步电机 PI控制器 参数整定 截止频率 相位裕度
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基于恒定开关频率空间矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制 被引量：100
16
作者 孙丹 贺益康 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期112-116,共5页
文中分析了永磁同步电机直接转矩控制中转矩、磁链快速动态响应与其稳态脉动之间矛盾的关键问题,提出并深入分析了一种采用空间电压矢量调制、实现简单的解决方式,即采用电压调制获得空间电压矢量的优化组合,实现转矩、磁链误差的精确补... 文中分析了永磁同步电机直接转矩控制中转矩、磁链快速动态响应与其稳态脉动之间矛盾的关键问题,提出并深入分析了一种采用空间电压矢量调制、实现简单的解决方式,即采用电压调制获得空间电压矢量的优化组合,实现转矩、磁链误差的精确补偿,进而达到高性能的直接转矩控制效果,同时保证功率器件开关频率恒定。仿真和实验结果证明,引入空间矢量调制概念后,在保持优异动态响应特性不变的条件下,可有效提高永磁同步电机直接转矩控制系统的稳态运行性能,同时系统开关频率近似恒定。 展开更多
关键词 永磁同步电机 空间矢量调制 开关频率 恒定 直接转矩控制系统 空间电压矢量 动态响应特性 关键问题 解决方式 优化组合 电压调制 精确补偿 控制效果 功率器件 运行性能 稳态 磁链
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永磁同步电动机无传感器控制技术现状与发展 被引量：110
17
作者 谷善茂 何凤有 +1 位作者 谭国俊 叶生文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期14-20,共7页
对近年提出的多种估算永磁同步电动机转子位置、速度的方法进行了综述,比较了各种方法的优缺点;并对中高速适用的扩展卡尔曼滤波(EKF)进行了实验研究:零速及低速时,现有的永磁同步电动机无传感器技术多是指无位置传感器,少数几种无速度... 对近年提出的多种估算永磁同步电动机转子位置、速度的方法进行了综述,比较了各种方法的优缺点;并对中高速适用的扩展卡尔曼滤波(EKF)进行了实验研究:零速及低速时,现有的永磁同步电动机无传感器技术多是指无位置传感器,少数几种无速度估计算法都有很大的局限性。本文针对这一现状,选取基于高频信号注入+磁链观测的永磁同步电动机全速范围无传感器控制方法进行了仿真验证;最后指出复合控制方法是实现全速范围无传感器控制技术的发展趋势。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 无传感器 信号注入 复合磁链模型 观测器 卡尔曼滤波
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永磁同步电机伺服系统抗扰动自适应控制 被引量：116
18
作者 鲁文其 胡育文 +1 位作者 梁骄雁 黄文新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期75-81,共7页
为使永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)伺服系统能够满足某些驱动场合时变惯量、时变负荷的工作特性,提出一种具有抗扰动作用的自适应转矩控制方法。针对时变惯量,采用朗道离散时间递推算法对惯量进行实时估计,然... 为使永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)伺服系统能够满足某些驱动场合时变惯量、时变负荷的工作特性,提出一种具有抗扰动作用的自适应转矩控制方法。针对时变惯量,采用朗道离散时间递推算法对惯量进行实时估计,然后用辨识得到的惯量当前值依照规则对速度控制器各参数进行整定,使伺服系统在惯量发生变化时仍具有良好的动静态性能。针对时变负荷,采用一种简单的降维负载观测器对负载力矩进行辨识,并用辨识得到的负载力矩值对变载引起的速度扰动进行自适应补偿,以提高系统的鲁棒性。以一台面贴式永磁同步电机为对象进行试验,结果表明所提出的自适应算法有效,参数辨识的收敛速度较快,该方案所采用的补偿措施对系统参数变化和扰动等有很强的鲁棒性,能应用在一些时变负荷、时变惯量的驱动场合。 展开更多
关键词 永磁同步电机 时变惯量 时变负荷 自适应 朗道 负载观测器 扰动
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用谐波注入抑制永磁同步电机转矩脉动 被引量：113
19
作者 廖勇 甄帅 +1 位作者 刘刃 姚骏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第21期119-127,共9页
气隙磁场的畸变和逆变器的非线性特性使永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)电流中含有大量高次谐波,电流波形发生畸变,导致电机电磁转矩脉动。针对这一问题,提出了一种新颖的谐波抑制算法,在建立PMSM谐波数学模... 气隙磁场的畸变和逆变器的非线性特性使永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)电流中含有大量高次谐波,电流波形发生畸变,导致电机电磁转矩脉动。针对这一问题,提出了一种新颖的谐波抑制算法,在建立PMSM谐波数学模型的基础上,利用注入谐波电压的方式来抵消电机运行时电机电流中的谐波分量,改善电机电流波形,抑制电机电流谐波分量和电磁转矩脉动。通过仿真及实验验证了该算法的有效性。该算法不需要增加任何硬件和离线实验测量,具有较强的灵活性和适应性。 展开更多
关键词 谐波电流 谐波抑制 转矩脉动 永磁同步电动机
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电动汽车永磁同步电机最优制动能量回馈控制 被引量：102
20
作者 卢东斌 欧阳明高 +1 位作者 谷靖 李建秋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期83-91,12,共9页
永磁同步电机具有高效率、高转矩密度等优点,被广泛地用作电动汽车牵引电机。永磁同步电机通常采用磁场定向(field oriented control,FOC)控制算法实现最大效率控制。该文研究永磁同步电机在磁场定向控制下的制动原理,结合电动汽车驱动... 永磁同步电机具有高效率、高转矩密度等优点,被广泛地用作电动汽车牵引电机。永磁同步电机通常采用磁场定向(field oriented control,FOC)控制算法实现最大效率控制。该文研究永磁同步电机在磁场定向控制下的制动原理,结合电动汽车驱动系统(包括永磁同步电机、逆变器和电池)模型,进而分析电动汽车最优制动能量回馈控制策略。根据现有的电动汽车电气和机械耦合制动方案,对比分析常用的并联制动控制策略和串联制动控制策略,得出串联制动控制策略可实现最优的能量回馈制动,并联制动控制策略通过改变机械制动的自由行程可实现较好的能量回馈制动。 展开更多
关键词 永磁同步电机 磁场定向控制 效率模型 电动汽车 制动能量回馈 串联制动
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