【正文】 通濾波器替換 UI 模型中的純積分環(huán)節(jié)可以改進 UI 模型，同]143[?時引入校正環(huán)節(jié)補償磁鏈觀測的誤差 ，可以獲得更準確的定子磁鏈觀測值，]156[在得到定子磁鏈后很容易的得到轉(zhuǎn)矩測量值，I 法和 U 法由于引入了更多?的電機參數(shù)，但魯棒性較差，結(jié)構(gòu)復雜，實現(xiàn)起來比較困難 。 定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩反饋模型13 / 40直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的核心問題是實現(xiàn)對定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩的直接控制。Depenbrock 提出直]10[接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，它采用雙位式控制器直接控制電磁轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈，根據(jù)控制器輸出從換相表中選擇一個合適的電壓矢量作用于電機，具有較快的轉(zhuǎn)矩響應。以滯后環(huán)節(jié)代替純積分項的改進電壓模型以及電流模型和電壓模型的結(jié)合使用都可以提高磁鏈估算的準確性。在低速時由于反電動勢較小，對磁鏈估算的準確性影響會更大。1,????? ????rsmrr rsmrr TiLTp （）???????????? ????????? ?? ??? .,22iLiRuLsrmsssmr srmsssmrdt???? ?????式中： 和 分別為靜止兩相坐標系下轉(zhuǎn)子磁鏈的分量， 和 分別為定?r us??子電壓分量， 和 分別為定子電流分量， 為定子等效兩相繞組電感， 為s? s Rs定子繞組電阻， 為轉(zhuǎn)速。 矢量控制系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵在于維持轉(zhuǎn)子磁鏈恒定，因此需要檢測轉(zhuǎn)子磁鏈信號，早期時人們嘗試通過磁鏈傳感器來檢測轉(zhuǎn)子磁鏈，但是遇到了不少工藝和技術上的問題，而且在低速時轉(zhuǎn)子磁鏈檢測脈動分量過大，在當今的矢量控制系統(tǒng)中較多采用軟測量的方法，通過檢測電壓、電流和轉(zhuǎn)速信號來根據(jù)轉(zhuǎn)子磁鏈模型計算磁鏈的幅值和相位。 矢量控制 矢量控制起源于 Blaschke 發(fā)表的關于感應電機磁場定向控制的論文，后]9[來在感應電機定子電壓坐標變換控制理論的基礎上，經(jīng)過各國學者的廣泛研究形成了比較成熟的矢量控制理論。 基于動態(tài)模型的傳統(tǒng)控制策略 轉(zhuǎn)速閉環(huán)、轉(zhuǎn)差頻率控制從異步電機的穩(wěn)態(tài)等效電路和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩公式出發(fā)，卻只能在穩(wěn)態(tài)情況下維持氣隙磁通恒定，因此動態(tài)性能不是很理想，要實現(xiàn)調(diào)速系統(tǒng)有高動態(tài)性能，必須根據(jù)異步電機的動態(tài)數(shù)學模型來控制磁通和電磁轉(zhuǎn)矩。在轉(zhuǎn)速開環(huán)、恒壓頻比的基礎上進行轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，在穩(wěn)態(tài)情況下，當限定電壓頻率突然增加時，電機轉(zhuǎn)速來不及變化，因而轉(zhuǎn)差頻率增大，電磁轉(zhuǎn)矩增大，電機轉(zhuǎn)速上升，這就是轉(zhuǎn)速閉環(huán)、轉(zhuǎn)差頻率控制的控制原理。然而轉(zhuǎn)速開環(huán)、恒壓頻比控制有缺點：無法控制電磁轉(zhuǎn)矩，動態(tài)性能不理想，調(diào)速范圍窄。當電磁轉(zhuǎn)矩一定時，轉(zhuǎn)差頻率不變，因此帶負載時的轉(zhuǎn)速降不變，可以通過改變定子電壓頻率來平滑地改變同步轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)調(diào)速。13????????式中： 為極對數(shù)， 為定子電壓， 為電源角頻率， 為根據(jù)異步電機nps Rr39。 轉(zhuǎn)速開環(huán)、恒壓頻比控制 ][轉(zhuǎn)速開環(huán)、恒壓頻比控制的關鍵在于協(xié)調(diào)控制電壓和頻率，能在保證電壓頻率比 不變即氣隙磁通量不變的前提下，通過改變異步電機的同步轉(zhuǎn)速?1/Us就能實現(xiàn)調(diào)速。隨著電力電子技術的飛速發(fā)展，現(xiàn)代控制理論的引入，變壓變頻調(diào)速控制策略的發(fā)展更是日新月異。其中僅變壓變頻調(diào)速就可以做到調(diào)速范圍寬、效率高、動態(tài)性能好，因而得到了快速發(fā)展和廣泛應用。啟動轉(zhuǎn)矩必須大于負載轉(zhuǎn)矩才可能啟動，啟動轉(zhuǎn)矩越大，加速越快，啟動時間越短。kst一般籠型異步電機直接啟動時，啟動電流很大（ =4~7）而啟動轉(zhuǎn)矩并不k1大（ =~） 。1239。s9 / 40圖 異步電機工作原理圖3 多種異步電機的驅(qū)動控制策略當異步電機通電啟動時，在 t=0 時刻，n=0，s=阻抗 Z ，流過它的穩(wěn)態(tài)電流為啟動電流。如果轉(zhuǎn)子被加速到 n ，此時轉(zhuǎn)子導體與旋轉(zhuǎn)磁場同步旋s轉(zhuǎn)，它們之間無相對切割，因而導體中無感應電動勢，也沒有電流，電磁轉(zhuǎn)矩為零。由右手定責，該電流在 N 極下的方向為⊕；由于左手定則，該電流與氣隙磁場相互作用將產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向同方向的拖動力矩。轉(zhuǎn)差率為同步轉(zhuǎn)速 n 與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 之差（n n）對同步轉(zhuǎn)速s sn 之比值，以 s 表示，即s sn??當異步電機的負荷發(fā)生變化時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差率隨之變化，使得轉(zhuǎn)子導體的電動勢、電流和電磁轉(zhuǎn)矩發(fā)生相應的變化，因此異步電機轉(zhuǎn)速隨負荷的變化而變動。 異步電動機的基本工作原理當異步電機定子繞組接到三相電源上時，定子繞組中將流過三相對稱電流，氣隙中將建立基波旋轉(zhuǎn)磁動勢，從而產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁場，其同步轉(zhuǎn)速取決于電網(wǎng)頻率和繞組的極對數(shù)，即 pf1s60n?這個基波旋轉(zhuǎn)磁場在短路的轉(zhuǎn)子繞組中感應電動勢并在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生相應的電流，該電流與氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁場相互作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。氣隙大小對異步電機的性能影響特別大。轉(zhuǎn)軸其支撐轉(zhuǎn)子鐵芯和輸出機械轉(zhuǎn)矩的作用，轉(zhuǎn)子繞組的作用是感應電動勢，流過電流和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。 轉(zhuǎn)子異步電動機的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。定子繞組是電機的電路，其作用是感應電動勢、流過電流。 異步電動機的基本構(gòu)造 定子異步電機的定子由定子鐵芯、定子繞組和基座三部分構(gòu)成。而電動汽車用異步電動機則采用三相異步電動機。其得到廣泛應用是因為它有突出優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、制造容易、價格低廉、堅固耐用、而且有較高的效率和相當好的工作特性。另外還研制出了 50kw 的汽車驅(qū)動器。開關磁阻電動機結(jié)構(gòu)簡單、堅固、啟動性能好，沒有大的電流沖擊，效率高，它兼有異步電機變頻調(diào)速和直流電動機調(diào)速的優(yōu)點，在電動汽車驅(qū)動電機競賽中是一匹不可忽視的“黑馬” 。它是采用高磁能稀土永磁制成，無滑環(huán)和勵磁繞組一集無勵磁銅耗，效率和功率因數(shù)都高于異步電機。m，采用兩臺 IG—BT 型逆變器和一臺控制器。在最新研制出的電動汽車中，美國通用公司的電動汽車 Impact 采用前輪駕駛，每個輪子上裝有一臺、轉(zhuǎn)速為 6600r/min 的感應電動機，配以 MOSFET 型逆變器。 在確定電動汽車用電機時，電動汽車用電動機的性能必須充分滿足電動汽車不同的行駛工況要求 ，要有較大的啟動轉(zhuǎn)矩來保證電動汽車有良好的啟動、]3[加速性能；要有較寬的恒功率范圍，保證電動汽車具有在高速公路上行駛的能力，電動機的過載系數(shù)應達到 3~4；在整個運行范圍內(nèi)，具有高的效率，以提高 1 次充電的續(xù)駛里程；可靠性高，以滿足車輛的各種工況；價格合理，能被用戶接受。從日本汽車公司開發(fā)電動汽車的研究與實踐中我們得知，在驅(qū)動電動汽車時，采用大功率電動機與采用小功率電動機相比，具有電阻小、效率高、比能耗低、動力性能好等優(yōu)點。此外電機的尺寸、重量也影響到汽車的整體效率，而電力電子和控制技術對汽車的安全可靠運行有著很大的影響。而電氣驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的心臟，它主要由三大部分組成：電機、電力電子和控制技術。中國已成立國家電動汽車協(xié)調(diào)指導小組,以確保已被列為國家重大科技產(chǎn)業(yè)工程的電動汽車項目取得預期成果。就目前國內(nèi)生產(chǎn)樣車工作情況來看,還達不到輕型化、低噪音的要求,甚至可靠性問題都未能解決,可靠性指標不滿足5 / 40將直接妨礙電動汽車的使用和普及。目前,中國國內(nèi)電動汽車的研究和開發(fā)尚處于起步階段 ,電動汽車的研制]1[流于“拼湊” 。予計算由全世界汽車排除的 為 65 億標準炭噸，由 引起的大氣污染及地球溫暖化已經(jīng)對co2 co2人類的生活環(huán)境產(chǎn)生了深刻的影響。受石油危機的影響，很多發(fā)達國家領先進行節(jié)能技術的開發(fā)，將就業(yè)部的能源消費停留在GNP 的一般水平。汽車的能源消費占到了世界能源總消費的四分之一 。一些國家，尤其是在我國，由于霧霾 的環(huán)境問題，更是推出了相關的政策和法律條令，一方面逐步限制或禁止重要城市的燃油汽車，另一方面鼓勵企業(yè)和科研單位研發(fā)新能源汽車。自 20世紀 90 年代，針對愈加嚴重的環(huán)境污染問題，和對全球大氣溫室效應的日益關切，歷史比內(nèi)燃機汽車更久遠的電動汽車再次成為研究和發(fā)展的熱點。內(nèi)燃機在汽車上的成功應用，使得石油資源大量消耗，帶來溫室效應，同時也加劇環(huán)境污染。 Control strategy。關鍵詞：異步電機，基本工作原理，控制策略，仿真Abstract：In 21century，With the energy shortage, environmental pollution and serious problems such as prominent, more and more people are concerned about the mitment to change the human way of life improvement and invention .we all know that the development of electric vehicle is quit hot. Electromotor is the heart of EV. Its control technology is also a hot spot. In the paper, the electromotor working principle and control strategies are introduced. I simulate the asynchronous motor by MATLAB, And I start the simulation stage in several hot control strategy. Through the simulation, I personally verify the rationality and correctness of the control strategy. Keywords: Asynchronous motor。電機是電動車的心臟，其控制技術的研究更是熱點，本文對電動車用異步電機的工作原理和控制策略進行了介紹，建立了異步電機的的數(shù)學模型，并采用MATLAB 對異步電機的仿真，在矢量控制策略下進行啟動階段仿真研究。不保密 □。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學士學位論文評選機構(gòu)將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。分類號 密級 U D C 編號 湖 北 文 理 學 院畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）　論文（設計）題目　　電動汽車用異步電機啟動階段仿真研究　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　學 院　　　　　機械與汽車工程學院　　　　　　　　　?！　I(yè)　　　　　車輛工程（新能源）　　 　　　　　　班　　級　　　　　新能源 1111　　　　　 　　　　　　姓 名　　　　　　　劉 炎 　　　 　學 號　　　　 2022138230　　　 　　　　　　指導教師　　　　　　 馬 強　　　　　　　二○一五 年　五月湖北文理學院學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文是本人在導師指導下獨立進行研究工作所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個