电动汽车轮毂电机无位置传感器控制.pdf

电动汽车轮毂电机无位置传感器控制 电动汽车的发展前景愈发令人期待，电动汽车具有无法比拟的优势，可以从根本上解决空气污染和能源安全等重大问题。电动汽车的机械结构相对简单，可以减少大量的传动部件。轮毂电机是把电动汽车的动力、传动和制动装置集成在一起，因此可以将电动汽车的机械部分简化。理论上来讲，轮毂电机可选用任何类型的电机。但为了满足高功率密度、轻量化和小型化的要求，永磁同步电机是首选。 传统的矢量控制需要在电机上安装编码器、旋转变压器或者霍尔传感器来获得转子速度或位置信息。但是，这种方法增加了系统成本、体积和质量，并对使用环境要求比较严格；霍尔传感器无法精确的测定电机转子的位置，需要更进一步的处理。采用无位置传感器控制技术可以通过采集电机绕组中的电信号，采用一定的控制算法来实现对转子位置和速度的跟踪。 本文设计了一种基于扩展卡尔曼滤波的轮毂电机矢量控制方案，通过扩展卡尔曼滤波器来估算转子的位置和转速信息，并以相应的仿真实验验证了方法的可靠性。结果表明此方法估计可以准确地估计转子位置和转速，具有较好的动态性能，能够满足电动汽车的驱动控制要求。 无位置传感器控制技术可以分为以下几类：反电势法、滑模观测器算法、高频信号注入法和扩展卡尔曼滤波法等。其中 EKF 可以在很大的速度范围内工作，受到了广泛的关注。 扩展卡尔曼滤波法是一种常用的无位置传感器控制技术，通过对电机绕组中的电信号进行处理，可以估算转子的位置和转速信息。该方法可以解决传统矢量控制需要安装传感器的问题，减少了系统成本和体积，并提高了系统的可靠性和鲁棒性。 矢量控制是电动汽车轮毂电机控制的关键技术，通过矢量控制可以实现电机的高效率、高功率密度和低噪声的控制。无位置传感器控制技术可以与矢量控制技术结合，实现电动汽车轮毂电机的高效率和低噪声控制。 无位置传感器控制技术可以解决电动汽车轮毂电机控制的关键技术问题，提高电动汽车的驱动控制性能和可靠性。本文设计的基于扩展卡尔曼滤波的轮毂电机矢量控制方案可以满足电动汽车的驱动控制要求，具有重要的应用价值和前景。