电动汽车永磁同步电机直接转矩控制策略是一种针对电动汽车驱动系统中的关键部件——永磁同步电机(PMSM)的高效控制方法。传统的直接转矩控制(DTC)虽然具有快速响应和简单结构的优点,但其转矩脉动较大,且在追求快速性和稳态性能之间存在矛盾。因此,研究中提出了一种结合零电压矢量和自抗扰控制(ADRC)的新策略,以解决这些问题。
零电压矢量的概念被引入到DTC的开关表设计中。传统DTC通过选取不同的电压矢量来调节电机的转矩和磁链,但这种方法可能导致转矩脉动。新策略在原有的开关表基础上添加了两个零电压矢量,这有助于减少转矩脉动,提高系统的平稳性,从而优化轮毂式电动汽车的运行性能。
自抗扰控制技术被应用到速度控制器的设计中。ADRC是一种现代控制理论,其核心思想是实时估计和补偿系统的扰动,以提升系统的稳定性与快速响应能力。在电动汽车的电机控制系统中,ADRC能够有效应对由于负载变化、温度影响等因素引起的系统不确定性,保证速度控制的精度和稳定性。
通过模拟仿真,研究对汽车的加速、减速以及进入隧道等实际场景进行了分析。仿真结果表明,基于零电压矢量和ADRC的PMSM直接转矩控制策略可以显著提高系统的响应速度,平衡快速性和稳态性能之间的关系。同时,转矩脉动明显减小,这意味着车辆在行驶过程中的动力输出更加平顺,提升了驾驶者的舒适度和电动车的整体运行效率。
此外,这一策略对于电动汽车的能源管理也具有积极意义,因为较小的转矩脉动意味着电机工作在更高的效率区间,从而有利于延长电池的使用寿命,提高电动汽车的续航里程。
该研究提出的控制策略为电动汽车永磁同步电机的高性能控制提供了新的解决方案,对电动汽车技术的发展具有重要的参考价值。结合新能源汽车的市场需求,这种优化的控制策略有望在未来的电动汽车驱动系统中得到广泛应用。