【正文】 的電動轎車，德國寶馬公司開發(fā)的El 電動旅行車等。(2) 電動汽車電機達到規(guī)定速度以上時，要求以恒功率狀態(tài)運行，是為了在高速運行條件下，電動汽車能夠正常行駛。而直流電機驅(qū)動系統(tǒng)所使用的變流器是斬波器，變流器的作用是將額定電壓轉(zhuǎn)換為可調(diào)電壓；直流電機驅(qū)動系統(tǒng)所采用的調(diào)速方法有調(diào)壓調(diào)速與調(diào)磁調(diào)速。 交流感應電機驅(qū)動系統(tǒng)逆變器和控制器組成了交流感應電機驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動控制器。交流感應電動機需要使用逆變器將直流電變?yōu)榻涣麟?。若是按照永磁?qū)動電機輸入信號進行分類，永磁無刷電機可分為兩種，分別是永磁同步電動機和永磁無刷直流電動機。開關磁阻電動機是雙凸結構。 電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)的選擇通過以上的分析，對以上闡述的四種主要電機驅(qū)動系統(tǒng)進行優(yōu)缺點對比，詳細說明見表 所示。 控制裝置較復雜。 轉(zhuǎn)矩波動很大、噪聲較大。 交流感應電機的控制方法由于交流感應電機的直軸和交軸具有磁耦合現(xiàn)象，使得感應電機動態(tài)模型不良的高度非線性，從而導致感應電動機在控制方面較直流電動機更復雜。交流感應電動機的驅(qū)動特性如下圖 所示，可分為三段，第一段在電動機頻率低于基頻時，產(chǎn)生額定轉(zhuǎn)矩，稱為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)；在第二段，定子電壓保持恒定時滑差增加到極值，電動機的功率將一直保持為固定功率。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制原理：利用空間矢量的分析方法和定子磁場定向的分析方法，可以在相應的定子坐標系下分析并搭建異步電機數(shù)學模型，計算異步電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩并進行相應的控制 [4]。在矢量控制技術中，由于參數(shù)變化會影響控制性能，但直接轉(zhuǎn)矩控制會降低了這種不良影響。3 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基本原理直接轉(zhuǎn)矩控制是通過分析空間電壓矢量的方式，可以在定子坐標系下計算并且控制交流電機的轉(zhuǎn)矩，采用定子磁場定向的分析方法，通過離散的兩點式調(diào)節(jié)器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號，對逆變器的開關情況直接進行控制，以獲得高動態(tài)性能轉(zhuǎn)矩，這樣在一定程度上便解決了矢量控制中存在的問題 [5]。ALBCaLb（3）轉(zhuǎn)矩方程電磁轉(zhuǎn)矩可由能量守恒定律導出。npr蘭州交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 6 （）)()([(?120sinii iiiMp21TrbCaBcAb rcbBasrnrsTsrTe ?????????????式中： ——定轉(zhuǎn)子之間的互感。???ABC)t(x?)t()t(? 空間矢量分量的定義并且旋轉(zhuǎn)空間矢量在 軸上的投影稱為 分量，如圖 所示，而在正交的 軸上???的投影便稱為 分量。0+U ds as as b s cs b s ba b cEE 電壓型理想逆變器以 a 相為例，理想逆變器的輸出電壓和開關狀態(tài)存在公式 的對應關系： （）????????),1S( 0 Euabaa0三個開關變量 、 、 共有八種組合，這些組合是 (000)，(001)，(111)，(011) ，Sbc(101)，(100)，(110)，(010)。 逆變器的開關狀態(tài)逆變器狀態(tài)編號 工作狀態(tài) 零狀態(tài)1 2 3 4 5 6 7 8（ 、 、aSbc）001 010 011 100 101 110 000 111 異步電機定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩與空間電壓矢量的關系磁鏈空間矢量與電壓空間矢量之間存在的關系如下圖 所示。但是若定子電壓為零矢量，那么磁鏈的增量為也就零，而這個作用是使磁鏈矢量得頂點停在原來的空間位置不動。（1）六邊形磁鏈的生成與電壓空間矢量的選擇如果要形成六邊形磁鏈，需要對六邊形磁鏈進行分析，并且還要對電壓矢量對磁鏈的作用研究。圖 是三個異??步電機磁鏈分量對應的時序圖。要是沒有力矩超出電壓開關信號，則逆變器的各相開關狀態(tài)按公式 所示；若是有力矩超出電壓開關信號，則按照公式 狀態(tài)給出開關變化最少所對應的零電壓信號。轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的輸入信號是轉(zhuǎn)矩給定值 和反饋值 比較所得的信號差 △ T，開關信號 TQ 作為轉(zhuǎn)gTf矩調(diào)解器對應的輸出信號，轉(zhuǎn)矩兩點式調(diào)節(jié)器的容差為 ，運用離散的兩點式調(diào)節(jié)m??方法，把轉(zhuǎn)矩的波動可以限制在已知所給定值的容差范圍之內(nèi)。反之，根據(jù)第三章敘述的電壓矢量對磁鏈矢量的影響，會使電機的磁鏈矢量繞六個電壓矢量的方向走折線并且會逼近圓形軌跡，如圖 所示；如此看來，變頻器的各相電流也就可以近似看作是正弦電流。當定子磁鏈以正向旋轉(zhuǎn)且處于表中 S1 區(qū)間時，采用 u6(110)和 u2(010) 這兩種電壓矢量來控制定子磁鏈的幅值。將定子磁鏈幅值計算值 與定子磁鏈幅值給定值 對比，并s?*s?將得到的比較結果 ，送入滯環(huán)控制器，當 時，滯環(huán)控制器輸)(*s???? ???出 =0，而當 再次到達閥值 ，且 時，控制器保持不變，輸出值Q??????仍為“0” ，只有當 到達 時，控制器輸出 =1。 異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制結構的開關變換狀態(tài)轉(zhuǎn) 向扇區(qū)Q? T扇區(qū) 1 扇區(qū) 2 扇區(qū) 3 扇區(qū) 4 扇區(qū) 5 扇區(qū) 6?)0(5u)(4)10(6u)(2)10(3u)(77701?1623154T)()(5)(4)(6)(2)(30?Qu170u70u17逆向（R=1順時針） ?2354061)(6)(2)(3)1()(5)(4T707070??5u146u23u1Q)(2)(3)(1)(5)(4)(60701707正向（R=0逆時針） ?1T54623蘭州交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 15 4 基于 MATLAB/SIMULINK 的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真MATLAB 具有很強的矩陣運算和繪圖能力，仿真環(huán)境簡單，已較為廣泛的被工業(yè)領域所應用。 ?????????????????CBAii 2301 i32?? （）（2）定子磁鏈計算模塊定子磁鏈模塊采用 ui 模型。系統(tǒng)參數(shù)設置如下：電動機類型選擇鼠籠式異步電動機，額定功率參數(shù)設定為，額定轉(zhuǎn)速參數(shù)設定為為 1440r/min，額定頻率參數(shù)設置為 50HZ；逆變器直流電源 E 取 100V。m。??圖 定子磁鏈軌跡蘭州交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 18 電壓（V）時間 （ s ）0 604020020406080 圖 定子 a 相電壓時間 （ s ）電磁轉(zhuǎn)矩Te (N ?m）0 24681012圖 電磁轉(zhuǎn)矩蘭州交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 19 0 0102030405060時時時s時時時時r/min時圖 電機轉(zhuǎn)速可見，在電機轉(zhuǎn)速很低時，計算誤差較大，造成磁鏈軌跡畸變得比較厲害。m，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩的快速響應。1Sabc[1。0]u6[1。0]u4[0。0]u2[0。0]u0Table 4Table 3Table 2Table 1MultiportSwitch1MultiportSwitchMemoryLookupTable (2D)1Constant Add4Location_N3Torque_Q2Flux_Q1R_direction圖 電壓矢量選擇模塊 近似圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制原理的仿真MATLAB/Simulink 平臺下搭建的近似圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真模型參見附錄 B。設定轉(zhuǎn)矩為 10 N??)(Wbs。并且，當電機啟動時，定子瞬時電流較大。 兩種控制方法的比較分析由以上仿真實驗可知，六邊形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有如下所述的特點：(1) 六邊形磁鏈的控制方法簡單，進行控制時只需要進行兩種調(diào)節(jié)，通過電壓空間矢量控制磁鏈使其能夠沿著六邊形軌跡運動：蘭州交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 23 (2) 在六邊形磁鏈控制中，每個區(qū)段只根據(jù)有效電壓矢量和零電壓矢量通過判斷即可；(3) 功率器件的開關次數(shù)較少，因此減少了功率器件的損耗：(4) 在六邊形控制方法下，電流和轉(zhuǎn)矩將產(chǎn)生較大的脈動。此論文所涉及到的研究內(nèi)容有以下三點：（1）通過分析并且比較多種電機及其相應的電機驅(qū)動控制策略的優(yōu)點和缺點，同時考慮電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)的特殊要求，選擇直接轉(zhuǎn)矩控制方法作為本文所研究的電機驅(qū)動的控制策略。這四年里所有的收獲都來自老師的指導和教誨，正是老師們在學習和生活上無微不至的關懷，使我充實而快樂的渡過了我的本科學習階段