車用ISA系統(tǒng)IPM電機(jī)無速度傳感器控制研究.pdf

1、面對日趨嚴(yán)重的環(huán)境問題和能源危機(jī),混合動力汽車及其采用的ISA系統(tǒng)成為汽車領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。永磁同步電機(jī)與其他交流電機(jī)相比有許多優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于ISA系統(tǒng)中。傳統(tǒng)電機(jī)控制系統(tǒng)中的機(jī)械傳感器不滿足ISA系統(tǒng)對體積和重量的要求,因此采用無速度傳感器控制是非常合理的。電機(jī)運(yùn)行在中/高速時,目前廣泛應(yīng)用的無速度傳感器控制方法都有很好的控制效果,但在零/低速下效果欠佳。本文在研究ISA系統(tǒng)電流控制策略的基礎(chǔ)上，對電機(jī)零/低速下的無速度傳感器控制方

2、法進(jìn)行深入研究。
　　本文研究的ISA系統(tǒng)采用內(nèi)置式永磁同步電機(jī),變流器和電機(jī)都只采用了一套,不僅節(jié)省空間減輕重量,而且成本也大大降低。首先推導(dǎo)了IPMSM的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上，對幾種矢量控制方法進(jìn)行了深入探討和研究,并確定了最終的電流控制策略。系統(tǒng)采用定子電流最佳控制,在不同的轉(zhuǎn)速區(qū)間切換不同的電流矢量控制策略,以求最大限度地利用變流器的容量和電機(jī)的定子電流,實(shí)現(xiàn)能量的最優(yōu)化利用,這對ISA系統(tǒng)具有很大的實(shí)際意義。在確定了IS

3、A系統(tǒng)電流控制策略的基礎(chǔ)上，針對傳統(tǒng)無速度傳感器控制方法在電機(jī)低速下效果不佳的問題,本文提出了一種基于電機(jī)凸極性的高頻信號注入法,這種方法是在電機(jī)線端注入一定頻率和幅值的電壓或電流信號,電機(jī)的凸極效應(yīng)會使輸出的高頻響應(yīng)中含有電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息,在進(jìn)行一系列的信號處理后就可以將轉(zhuǎn)子位置信息提取出來。高頻信號注入法不依賴電機(jī)反電動勢的檢測,因此低速時具有很好的估計(jì)效果,從而解決了低速下電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置估計(jì)問題。在進(jìn)行了充分的理論分析后,本文利