车用ISAD系统中开关磁阻电机控制仿真研究

ISAD即起动助力发电一体化系统，是近些年来应用于车载设备中的一种新装置。ISAD系统能提供起动、电动助力、制动、阻尼等多项功能，具有更高的功率和扭矩输出。开关磁阻电机(SRM或SR电机)是电机技术与现代电力电子技术、微机控制技术相结合的产物，由于其结构简单坚固、成本低、高容错运行能力、低速高转矩能力、较高的能量密度和高温运行能力，尤其是具备四象限运行能力等突出优点，使它应用于汽车ISAD系统中，成为车用ISAD系统电机的最佳选择之一。 本文以六相12／10结构的开关磁阻电机为研究对象，从开关磁阻电机的基本结构和工作原理出发，研究SRM的数学模型及各种控制方式，为SRM运行及选用控制策略的研究奠定理论基础。同时建立了开关磁阻电机调速系统的动态仿真模型，对电流斩波控制方式(CCC)与角度位置控制方式(APC)下SR电机的各参数进行仿真。 本文主要研究开关磁阻电机在汽车ISAD系统中的应用，结合ISAD系统的功能与特点，提出开关磁阻电机在车用ISAD系统各工作模式下的控制目标，对其工作状态进行精确的数值仿真，得到最优的控制参数，并在以DSP+CPLD控制器为核心的硬件实验平台上，验证了控制策略的有效性。其中还提出了以SR电机为辅助转矩实现发动机怠速脉动主动阻尼控制并进行了仿真。 另外，本文还对开关磁阻电机的转矩脉动进行了分析，采用转矩脉动系数来寻找转矩脉动最小化的控制参数；以SR电机的控制参数自调节控制来减小转矩脉动，为更近一步研究打下了基础。