混合动力电动汽车用永磁同步电动机调速系统研究

当前，PMSM的驱动器研究已经日渐成熟，但是要满足混合动力电动车（HEV）驱动器的特殊要求还是存在一些问题，本文主要针对弱磁困难、调节器设计和回馈制动三个问题作了详尽的研究。 首先，对不同种类的电机作了比较，对不同的定子电流和气隙磁场下永磁电机特性也作了比较，选择了永磁同步电机（PMSM）作为混合动力汽车的驱动电机。然后，讨论了不同的凸极率和弱磁率下的PMSM弱磁特性的差异，并且提出了dq平面的等功率曲线，在此基础上给出了最大功率弱磁的算法，同时给出了混合动力汽车全速范围内PMSM的电流控制策略。接下来，分析了普通PI调节器的特性，以及在调节器饱和后的存在的缺点，最后提出了前馈预测补偿算法，并对其稳定性和最佳增益作了详细研究。紧接着，分析了PMSM回馈制动的本质，讨论了不同的回馈制动策略下PMSM的制动特性。最后，简单介绍了由DSP组成的实际驱动系统实现，对离散系统的一拍滞后作了简单分析，并对位置的一拍滞后给出了补偿方法。