【作 者】馬秀芝

【學位授予單位】石家莊鐵道大學

【學位名稱】碩士

【導師姓名】韓兵欣

【學位年度】2016

【摘 要】隨著世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,石油短缺、氣候變暖等問題日益嚴重,零排放無污染的電動汽車成為未來汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。電機驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的研究難點之一,開發(fā)控制精度更高和魯棒性更好的電機驅(qū)動控制系統(tǒng)對提高電動汽車的整體性能有著至關重要的意義。本文以電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)作為主要研究對象,將感應電動機作為其驅(qū)動電機,建立了無速度傳感器的轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制模型,并對SVPWM死區(qū)補償、PID控制算法以及電機轉(zhuǎn)子磁鏈觀測進行了深入研究。對SVPWM死區(qū)效應進行了詳細地分析,為減少電壓波形畸變和電磁轉(zhuǎn)矩脈動設計了一種合適的死區(qū)補償方法,通過對不同頻率下補償前后的定子電流波形進行對比,驗證了算法的有效性。對PID控制算法進行了研究,介紹了傳統(tǒng)PID控制器的工作原理和優(yōu)缺點,詳細地分析了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的原理并應用到PID控制器中。在此基礎上,本文引入基于數(shù)值優(yōu)化的L-M(Levenb erg-Mar quardt)算法對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡網(wǎng)絡進行改進。搭建了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制器的仿真模型,通過對轉(zhuǎn)速的跟蹤分析驗證了算法的優(yōu)越性。對轉(zhuǎn)子磁鏈觀測方法進行了研究,介紹了幾種傳統(tǒng)觀測模型的原理和不足,詳細地分析了自適應正交補償觀測器的工作原理并進行仿真實驗驗證,結(jié)果表明此觀測器可有效抑制積分漂移、電壓電流的測量噪聲和電機參數(shù)的波動,得到的轉(zhuǎn)子磁鏈值精度值較高。設計了純電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)平臺并給出其拓撲結(jié)構圖,以STM32F103ZET6為主控芯片完成了硬件平臺的設計。針對電動汽車驅(qū)動平臺的硬件組成和主要功能,介紹了其軟件系統(tǒng)的工作原理和流程。最后通過結(jié)合電動汽車關鍵工況對所設計系統(tǒng)進行仿真驗證,表明系統(tǒng)不僅能成功實現(xiàn)勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流的解耦,并能滿足電動汽車關鍵工況下的性能要求,達到了設計預期的目的,為今后系統(tǒng)整體測試的研究提供了技術基礎平臺。