关键词：电动汽车;;永磁同步电机;;矢量控制;;滑模观测器;;无位置传感器
摘 要：汽车工业为世界经济的发展作出了不可磨灭的贡献,然而同时也带来了一系列的问题,如环境污染和能源紧缺等。近些年来我国的雾霾问题日益严峻,严重影响了居民的生活环境;燃油汽车消耗大量的石油资源,使我国在能源领域面临着严峻的挑战。因此,寻找新形式的能源代替石油为汽车提供动力已经成为一种趋势。在这种形势下,新能源汽车的发展迎来了良好的契机。而电动汽车作为新能源汽车的主力军,得到了国家政策的大力支持。作为电动汽车核心技术之一的电机驱动技术成为研究的重点。通过对比四种电动汽车用驱动电机,选择了表贴式永磁同步电机为研究对象。首先在两电平SVPWM技术的基础上介绍了三电平SVPWM技术的实现方法;然后推导了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型,在此基础上采用(28)0di的控制策略设计永磁同步电机矢量控制系统。经Matlab仿真,验证所设计的矢量控制系统具有良好动态性能和负载扰动的鲁棒性。设计了一款基于滑模观测器的无位置传感器来估算永磁同步电机的转子位置和速度。针对传统滑模观测器控制系统的不足,用sigmoid函数作为开关函数,有效抑制了系统抖振;采用基于高精度的相位跟踪原理的锁相环技术估算转子位置,省去了滤波环节,避免了滤波器引起的延时效应。经Matlab仿真,表明所设计的滑模观测器能够使控制系统可靠运行,并且准确地估算了转子位置和速度。
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