【正文】 的互感可表達(dá)為： (217) (218) (219)根據(jù)以上的討論，將式（212）寫成分塊矩陣為： (220)其中在系數(shù)矩陣的元素中，元素、 為對稱的常數(shù)矩陣；但元素、間的關(guān)系為：由于、是三角函數(shù)的矩陣，因此其值比較復(fù)雜，但、完全滿足互為轉(zhuǎn)置關(guān)系，因此該特點(diǎn)十分值得利用。電壓方程如下： (222)式(218)中是定子電壓矢量d軸分量，是q軸分量；定子自感，定子互感，轉(zhuǎn)子自感；定子電流d軸分量，為q分量；為轉(zhuǎn)子磁鏈的軸分量；是定子電阻，為轉(zhuǎn)子電阻；為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速；為轉(zhuǎn)差角頻率；是基本微分算子。PID控制器主要適用于基本線性和動(dòng)態(tài)特性不隨時(shí)間變化的系統(tǒng)，歸納為數(shù)學(xué)模型即 (31)式中，為比例系數(shù)；為積分常數(shù)；為微分常數(shù)；為控制常量。但它對輸入的噪聲量也非常敏感，所以在微分環(huán)節(jié)起作用之前要對輸入信號進(jìn)行濾波。為了減少飽和效應(yīng)對三相異步電機(jī)控制的影響，可以對增量式PID控制中的積分環(huán)節(jié)做適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，如使用積分分離法[9]，即當(dāng)被控量與給定值間的偏差超過一定范圍時(shí)，去掉積分環(huán)節(jié)，從而盡可能地消除飽和作用的影響。MATLAB是一種用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境。系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制方案:轉(zhuǎn)速環(huán)的PI調(diào)節(jié)器構(gòu)成，電流環(huán)由電流滯環(huán)調(diào)節(jié)器構(gòu)成[13]。圖42 三相定子坐標(biāo)系到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的變換結(jié)構(gòu)（2）從同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系經(jīng)過兩相旋轉(zhuǎn)變換到兩相靜止坐標(biāo)系再經(jīng)過2/3變換到三相定子坐標(biāo)系的變換結(jié)構(gòu)如圖43所示。m；緩沖電路電容Cs=inf；緩沖電路電阻=l000；器件內(nèi)阻R=1m；系統(tǒng)中積分采樣器周期Ts =2[16]。在熟悉矢量控制理論來實(shí)現(xiàn)具體異步電機(jī)控制項(xiàng)目期間，進(jìn)行基于Matlab/Simu1ink的異步電機(jī)的矢量控制仿真是必要的。傳統(tǒng)的變頻調(diào)速控制方法已不能滿足它的要求。并且趙曉丹老師給予我無私的幫助，他們對我所遇到的難題的解答，對我畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的一絲不茍的修改讓我受益匪淺。趙曉丹老師在很忙的情況下，為我講解課題的要點(diǎn)，引領(lǐng)設(shè)計(jì)的思路。其主要研究的內(nèi)容為：（1）通過對驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行比較研究，為在滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的條件下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的合理選型和參數(shù)的合理選擇與匹配提供了依據(jù)；（2）對驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，給出其轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)方程、電壓方程、磁鏈方程，以及不同坐標(biāo)系下三相異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型在此基礎(chǔ)上，基于MATLAB/Simulink 仿真平臺(tái)，建立了電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型；（3）基于仿真軟件 MATLAB/Simulink，對純電動(dòng)汽車異步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)建立仿真模型，探討算法對三相異步電機(jī)控制的影響，論證算法對提高異步電機(jī)勵(lì)磁繞組所產(chǎn)生的磁鏈旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，使其速度加快，及時(shí)跟隨電機(jī)對轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)需求，有效地提高了電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，對實(shí)現(xiàn)電機(jī)的良好控制有著良好的作用。仿真結(jié)果表明交流電機(jī)矢量控制方法具有良好的動(dòng)靜態(tài)性能，較強(qiáng)的適應(yīng)能力和抗干擾能力。圖48 定子電流磁分量計(jì)算結(jié)構(gòu)圖異步電機(jī)參數(shù)：阻尼系數(shù)D=；轉(zhuǎn)子自感=2mH；定子互感=，額定線電壓380 V；轉(zhuǎn)子內(nèi)阻=；；定子內(nèi)阻= ；定子自感Ls =4mH；極對數(shù)為2。首先，經(jīng)過三相/兩相變換將三相坐標(biāo)系中的電流變換為兩相靜止坐標(biāo)系下的電流，變換公式為 (41)然后再經(jīng)過兩相靜止坐標(biāo)到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的變換，得到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中電流，變換公式為 (42)經(jīng)過這樣變換后，以產(chǎn)生相同的磁動(dòng)勢為準(zhǔn)則，在三相坐標(biāo)系下的定子交流電流最后可以等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流。6．方便的繪圖功能[11]。同時(shí)選用電動(dòng)汽車用功率較大的異步電機(jī)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)。若增量式 PID控制算法的輸出控制量超出該范圍，實(shí)際執(zhí)行的控制量將不再是計(jì)算值，從而產(chǎn)生飽和現(xiàn)象。微分環(huán)節(jié)的作用是根據(jù)系統(tǒng)的變化速度阻止偏差的變化，偏差變化越快，輸出量就越大。第三章 PID控制原理PID控制器（Proportion Integration ），由比例單元 P、積分單元I和微分單元D組成[6]。由于電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階、非線性 、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng) ，為一組時(shí)變參數(shù) 的非線性微分方程組不便于分析與應(yīng)用。各繞組磁鏈?zhǔn)瞧渥陨碜愿写沛?，從而可用矩陣表示六個(gè)繞組的磁鏈方程： (214)用向量可表示為： ,其中 是66的電感矩陣，現(xiàn)對該矩陣的各元素分析如下：（1）對角線的各元素,分別為各個(gè)繞組自感；與各繞組相交鏈的磁通對其劃分，可分為兩類：①只與其中一相繞組交鏈，但保證不穿過氣隙的漏磁通；②穿過氣隙的主磁通。F和C都在定子上，只有A在轉(zhuǎn)子上。兩個(gè)匝數(shù)相等且互相垂直的繞組M與T，其中分別通以直流電流和，產(chǎn)生合成磁動(dòng)勢F，其位置相對于繞組來說是固定的。在設(shè)計(jì)純電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，考慮純電動(dòng)汽車對其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特殊要求，從而對于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來說，選擇電機(jī)和設(shè)計(jì)變流器與控制器，都需應(yīng)對這些特殊要求進(jìn)行考慮。通過合理設(shè)計(jì)磁場結(jié)構(gòu)可獲得很高的弱磁性能，由于在電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)方面有很高的應(yīng)用價(jià)值，因此在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上有一席之地。其擁有寬廣的調(diào)速范圍、較快的響應(yīng)速度、較高的精準(zhǔn)控制和電機(jī)加速性能。對驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基本要求主要在：第一，瞬時(shí)功率要大、帶負(fù)載的啟動(dòng)性能好、抗過載能力強(qiáng)和壽命長；第二，可靠性要好，可適應(yīng)苛刻環(huán)境下長壽命工作；第三，體積要小，重量要輕，以減輕整車重量，提高能量經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，而以下是針對不同驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)的控制方式：(1) 直流電動(dòng)機(jī)（DC Motor）直流電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)（DC Motor Control System）[6]由于其轉(zhuǎn)速特性和機(jī)械特性可分為，電樞調(diào)壓控制（Armature voltage control）、磁場控制（Magnetic field control）和電樞回路控制（Armature circuit control）。我國數(shù)字集成芯片制造能力非常有限，技術(shù)不過關(guān)，生產(chǎn)能力不夠。圖12 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制模型原理圖由于數(shù)據(jù)庫是不完善的，所以多多少少存在一些問題。(2) 國內(nèi)純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀目前，高校作為基礎(chǔ)純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制器的研究和開發(fā)的主要機(jī)構(gòu)，但在國家“863”計(jì)劃的實(shí)施下，高校與國內(nèi)外企業(yè)合作交流，推動(dòng)了純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)在國內(nèi)的研究和發(fā)展。總體而言，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，幾大汽車制造商擁有比較豐富的經(jīng)驗(yàn)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的硬件和軟件開發(fā)較為完善、成熟度高和可靠性好。自1985年以來，我國開始重視電動(dòng)汽車的發(fā)展。與此同時(shí)，美國的汽車的生產(chǎn)量也日益增多。因此，本論文以純電動(dòng)汽車為對象，利用仿真分析的方法，對純電動(dòng)汽車的整車及與電機(jī)控制的相關(guān)理論與方法進(jìn)行了仿真研究，基于增量式PID控制算法，探討該算法對三相異步電機(jī)控制的影響，論證該算法對提高三相異步電機(jī)勵(lì)磁繞組所產(chǎn)生的磁鏈旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，使其速度加快，及時(shí)跟隨電機(jī)對轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)需求，有效地提高了電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，對實(shí)現(xiàn)電機(jī)的良好控制有著良好的作用。高性能純電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于蓄電池技術(shù)、電機(jī)及其控制技術(shù)、電動(dòng)汽車整車技術(shù)以及能量管理技術(shù)等電動(dòng)汽車技術(shù)的研究。本文通過對驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行比較研究，為在滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的條件下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的合理選型和參數(shù)的合理選擇與匹配提供了依據(jù)；對驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，給出其轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)方程、電壓方程、磁鏈方程，以及不同坐標(biāo)系下三相異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型。 承諾人（簽名）： 年 月 日摘要當(dāng)前，各國政府大力推進(jìn)純電動(dòng)汽車的研究與開發(fā)。 the driving motor mathematical model analysis, gives the torque and motion equations, voltage equation, flux equation, and different coordinate system threephase asynchronous motor mathematical model. On this basis, based on MATLAB/Simulink simulation software, the establishment of pure electric vehicle induction motor control system simulation model and discuss the algorithm of threephase asynchronous motor control effect.Keyword: Pure electric vehicle。在當(dāng)前的研究中，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng) PID控制算法簡單、魯棒性好和可靠性高，不依賴于被控對象的精確模型，只需了解對象的響應(yīng)特性就可通過仿真設(shè)計(jì)出相對應(yīng)的控制器，因而它的設(shè)計(jì)方法不復(fù)雜，可行性高，從而較多的應(yīng)用于工業(yè)過程控制，特別是適用在一些可以建立精確數(shù)學(xué)模型的控制系統(tǒng)中。1882年，Ay