【摘 要】
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由于世界范围内的环境污染和能源短缺问题日益严重,在交通运输领域,以电动汽车取代传统燃油机车已成为了一种未来发展的必然趋势。电机驱动系统作为电动汽车的核心部分,在整个电动汽车系统中起着举足轻重的作用,对电动汽车的性能有着深远的影响。永磁同步电机（permanent magnet synchronous motors,PMSM）因具有寿命长、效率高、功率密度大、动态响应性能好等一系列突出优点,成为车用
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由于世界范围内的环境污染和能源短缺问题日益严重,在交通运输领域,以电动汽车取代传统燃油机车已成为了一种未来发展的必然趋势。电机驱动系统作为电动汽车的核心部分,在整个电动汽车系统中起着举足轻重的作用,对电动汽车的性能有着深远的影响。永磁同步电机（permanent magnet synchronous motors,PMSM）因具有寿命长、效率高、功率密度大、动态响应性能好等一系列突出优点,成为车用驱动电机的首选对象。由于车用电机实际运行工况复杂,会引起永磁同步电机的内部参数产生变动,从而影响系统运行性能。这时,仅靠传统的结合PI调节器的矢量控制法很难抑制参数变化等因素对系统性能的影响,故在电动汽车用电机驱动控制系统设计中,最关键、最困难的问题是如何为复杂且具有不确定性的控制对象设计出行之有效的控制策略。为了解决以上问题,本文采用H∞鲁棒控制理论进行系统分析。本文主要研究内容为:首先,分析PMSM的数学模型,采用矢量控制中di=0的电流控制策略结合PI控制,进行电机系统建模并仿真分析其效果;其次,对电动汽车用PMSM的永磁体磁链、直轴及交轴电感和电阻等参数进行参数变化特性研究,并明确电动汽车用电驱动系统的控制需求;最后,为了抑制永磁同步电机的参数变化等不确定因素的影响,采用鲁棒H∞混合灵敏度法设计了PMSM速度环鲁棒控制器,并与PI控制下的系统进行仿真试验对比,验证了鲁棒控制器的控制效果优于传统的PI控制器,可使系统拥有更好的系统稳定性以及快速响应能力,保证了电动汽车用PMSM驱动系统的控制性能。
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