【摘 要】
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电驱动系统作为电动汽车核心部分,其控制性能至关重要。而在实际行驶中电驱动系统会存在低速时输出大扭矩和较宽的调速范围两项指标难以平衡;随着车载电池容量降低会使得驱动系统性能受损,系统效率大幅降低等问题。为了解决这些问题。本文将从两个方面着手展开研究。主要研究内容如下:首先本文在电机逆变器前加入DC/DC变换器来提升直流侧母线电压,增大逆变器电压极限值,使得电机在提速时仍能保持恒转矩运行。考虑到系统体
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电驱动系统作为电动汽车核心部分,其控制性能至关重要。而在实际行驶中电驱动系统会存在低速时输出大扭矩和较宽的调速范围两项指标难以平衡;随着车载电池容量降低会使得驱动系统性能受损,系统效率大幅降低等问题。为了解决这些问题。本文将从两个方面着手展开研究。主要研究内容如下:首先本文在电机逆变器前加入DC/DC变换器来提升直流侧母线电压,增大逆变器电压极限值,使得电机在提速时仍能保持恒转矩运行。考虑到系统体积和电压纹波,采用三相交错并联DC/DC变换器拓扑结构;同时针对传统控制策略下DC/DC变换器输出电压品质不佳,本文提出一种双闭环分数阶比例积分控制策略,在提升输出电压稳定性的同时提高了系统响应性。其次,由于电机逆变器前置DC/DC变换器提升了直流侧母线电压使得电机运行在恒转矩区域,采用最大转矩电流比（Maximum Torque Per Ampere,MTPA）控制可以使电驱动系统效率提高。但传统最大转矩电流比控制极其依赖电机参数准确性,而电机参数在电机实际运行中会受到诸多因素影响,例如温度、电流和磁饱和等。因此本文提出基于动态遗忘因子递推最小二乘法的最大转矩电流比控制策略,以提高控制精度,实现最大转矩电流比控制效果,进而提升电驱动系统效率。最后基于MATLAB/Simulink软件搭建包含DC/DC变换器的电驱动系统模型,分别对两种控制策略进行仿真验证,仿真结果证明了分数阶比例积分控制能有效提升DC/DC变换器输出电压的稳定性,基于参数辨识的最大转矩电流比控制能使系统输出相同转矩时减小定子电流幅值,有效提升了系统效率。为了进一步验证所提出控制策略,在理论和仿真分析基础上搭建试验平台,对DC/DC变换器和电驱动系统效率采取不同工况进行对比试验,从而验证本文控制策略的可行性和有效性。
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