【正文】 中在組合 (000)和(111)狀蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 態(tài)時(shí)，理想逆變器輸出電壓為零，因此將其稱為無效組合。? 理想逆變器的數(shù)學(xué)模型電壓型逆變器如圖 所示，由六個(gè)開關(guān) 、 、 、 、 、 組成。srM（4）運(yùn)動方程 （）rnr2nLrrepDdtJT tt???式中： ——負(fù)載阻力矩；LT J——機(jī)組的轉(zhuǎn)動慣量； D——轉(zhuǎn)矩阻尼系數(shù)。按照能量轉(zhuǎn)換的基本原理，當(dāng)電機(jī)為多項(xiàng)繞組電機(jī)時(shí)，其中磁場的儲能為 ()?Tmi21W?式中： ??。 異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和空間矢量等效電路 異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型當(dāng)下列條件存在時(shí)，可以搭建異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型：(1) 氣隙均勻；(2) 磁路線性；(3) 定子和轉(zhuǎn)子的繞組對稱分布，并且有效導(dǎo)體部分沿均勻的氣隙空間作正弦分布；(4) 忽略磁場諧波的影響不計(jì)。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的重點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩的直接控制。采用的調(diào)節(jié)器為離線型兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)器，將檢測到的轉(zhuǎn)矩值和已知給定的轉(zhuǎn)矩值比較，使轉(zhuǎn)矩波動不要超出一定的容差范圍。在高速區(qū)，滑差維持常數(shù)，而定子電流衰減，轉(zhuǎn)矩以速度的平方減少。此文列舉三種交流感應(yīng)電機(jī)的控制方法，具體如下所述。由上表可知，直流電動機(jī)存在電刷，維護(hù)困難，很難適應(yīng)進(jìn)一步發(fā)展的需要；而永磁同步電動機(jī)在價(jià)格以及研究技術(shù)上，依然不符合電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的最終要求。永磁無刷電動機(jī) 控制器較簡單、效率高、能量密度大。表 電動汽車電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)比較電機(jī)類型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)直流電機(jī) 結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)矩控制特性優(yōu)良。雙凸結(jié)構(gòu)十分牢固，比較適合高速旋轉(zhuǎn)的狀況，并且不用維護(hù)，其費(fèi)用也低，所以很受工業(yè)重視。永磁同步電動機(jī)需要輸入的信號波形是交流正弦波，并且是采用了連續(xù)轉(zhuǎn)子位置反饋信號進(jìn)行換向控制；而對于另外一種永磁驅(qū)動電機(jī)而言，其輸入的是交流方波，而這兩者進(jìn)行換向控制所采用的信號是一樣的。車載蓄電池存儲的電能為直流電，而交流感應(yīng)電機(jī)需要的是交流電驅(qū)動，所以必須使用逆變器對蓄電池輸出的直流電處理，通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。驅(qū)動系統(tǒng)中的逆變器作用是將蓄電池中的直流電轉(zhuǎn)換成交流電動機(jī)運(yùn)行所需的交流電。直流電動機(jī)根據(jù)有無勵(lì)磁繞組可以分為勵(lì)磁繞組式和永磁式。(3) 驅(qū)動電機(jī)必須具有很高的動態(tài)特性、穩(wěn)定精度以及非常好的可靠性；(4) 電氣系統(tǒng)失效保障措施完善；(5) 電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)備要物美價(jià)廉。2 電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)分析電動汽車由三個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，分別為能源子系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動子系統(tǒng)以及輔助控制系統(tǒng) [2]。十年內(nèi)，我國共有 30 個(gè)城市參與電動汽車示范推廣工程，累計(jì)推廣電動汽車共計(jì) 萬輛，示范推廣運(yùn)行里程也超過 億多千米。電動汽車的大力發(fā)展，不但可以實(shí)現(xiàn)低排放而達(dá)到減少環(huán)境污染的效果，而且可以緩解石油資源的枯竭。蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）電動汽車電機(jī)驅(qū)動控制策略研究畢業(yè)論文目 錄摘 要 .......................................................... 1 ABSTRACT.......................................................... 2 1 緒論 ............................................................ 1 國內(nèi)外電動汽車的發(fā)展及現(xiàn)狀 ................................... 1 2 電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)分析 ........................................ 1 電動汽車驅(qū)動電機(jī)的特殊要求 ................................... 1 電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的分類與選擇 ............................. 2 直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)......................................... 2 交流感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng) .................................... 2 永磁無刷電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng) .................................. 2 開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)..................................... 3 電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的選擇 .............................. 3 交流感應(yīng)電機(jī)的控制方法 ....................................... 4 變壓變頻控制 ............................................ 4 矢量控制 ................................................ 4 直接轉(zhuǎn)矩控制 ............................................ 5 交流感應(yīng)電機(jī)控制方法的選擇 .............................. 5 3 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基本原理 ...................................... 5 異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和空間矢量等效電路 ........................... 5 異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型 ...................................... 5 異步電機(jī)空間矢量等效電路 ................................ 7 理想逆變器的數(shù)學(xué)模型 ......................................... 8 異步電機(jī)定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩與空間電壓矢量的關(guān)系 ............... 9 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基本組成 ................................... 9 六邊形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制的原理 ............................ 9 近似圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理 ..................... 12 4 基于 MATLAB/SIMULINK 的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真 ..................... 16 蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 六邊形磁鏈的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)建模與仿真 ...................... 16 主要子模塊建模 ......................................... 16 六邊形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的系統(tǒng)仿真 ................... 17 近似圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的建模與仿真 .................... 20 主要子模塊的建模 ....................................... 20 近似圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制原理的仿真 ..................... 21 兩種控制方法的比較分析 ...................................... 23 結(jié) 論 ......................................................... 25 致 謝 ......................................................... 26 參考文獻(xiàn) ......................................................... 27 附錄 A 六邊形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真圖........................... 28 蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 0 1 緒論隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，更多的燃油汽車慢慢進(jìn)入了人們的日常生活。電動汽車是指由車載電源為電動汽車提供行駛動力，由電動汽車的驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動汽車行駛，符合交通法規(guī)要求的汽車，目前，電動汽車有三類，分別為混合動力電動汽車、純電動汽車和燃料電池動力汽車 [1]。經(jīng)過我國兩次五年計(jì)劃的的飛速發(fā)展，國內(nèi)電動汽車的發(fā)展從零到有，從剛開始的研究開發(fā)階段上升到產(chǎn)業(yè)化階段。例如，通用汽車公司開發(fā)的 E1 型電動汽車，克萊斯勒公司重點(diǎn)研究和設(shè)計(jì)的電動汽車；近幾年日本本田公司研發(fā)