35KW_300V__电动车交流异步电机矢量控制（VC）控制器的设计及Matlab仿真开题报告.pdf

理工学院 毕业设计开题报告 题 目： 35KW/300V 电动车交流异步电机矢量 控制 （VC）控制器的设计及Matlab仿真 学生姓名： 张志壮 学 号：12L0851328 专 业： 电气工程及其自动化 指导教师： 李斌 （教授） 2015 年 4月 毕业设计开题报告 1．文献综述 1.1 本课题的意义 相对于直流电机，交流电机具有结构简单，成本低廉，可靠性高，维护方便，转动 惯量小等优点，但是交流异步电动机也有自身结构特点的限制，其数学模型为高阶、非 [1] 线性、多变量和强耦合的复杂系统，在控制上存在一定困难 ，所以进行控制技术的研 究变得尤为重要。目前广泛研究应用的异步电动机调速技术有恒压频比控制方式，矢量 控制，直接转矩控制等，而在众多控制技术中，矢量控制具有动态性能和低速性能好， [2] 调速范围宽等优点 。 矢量控制技术通过坐标变换把交流电机的定子电流分解成励磁分量和转矩分量，用 来分别控制磁通和转矩，就可以获得和直流电机相仿的高动态性能。极高转速的直流电 [2] 机换向器的换向能力限制了它的容量和转速，交流电机就不受这个限制 。 矢量控制作为一种先进的控制策略，是在电机统一理论、机电能量转换和坐标变换 理论的基础上发展起来的，具有先进性、新颖性和实用性的特点。矢量控制基本思想： 将交流异步电动机经过坐标变换后等效成直流电动机，然后就像控制直流电动机一样控 制交流异步电动机。 伴随电力电子学、控制技术、计算机技术的发展，交流异步电动机系统得到广泛关 注，逐渐取代直流电动机系统。经过近十几年的应用开发，交流异步电动机的变频调速 [3] 性能已经优于直流调速系统 。 1.2 国内外发展状况 20世纪70年代以前，交流调速系统的发展长期处于调速性能差、低效耗能的阶段, 交流调速系统虽然早已有多种方案问世，并已经获得一些实际应用的领域，但其性能却 [2] 始终无法与直流调速系统相匹敌 。由于交流异步电动机自身结构特点，其数学模型为 高阶、非线性、多变量和强耦合的复杂系统，在控制上存在一定困难所以一直被限制发 展。直到本世纪70年代初，席卷世界先进工业国家的石油危机，使得汽车行业受到巨 大冲击，迫使他们投入大量的人力和财力去研究高效节能的交流调速系统，电动车以其 高效节能、低排放的优势，受到了各国的共同关注。科学技术的迅速发展为交流调速技 [3] 术的发展创造了极有利的技术条件和物质基础 。 1/ 9 毕业设计开题报告 新能源和电动车发展现状 1）近年来，我国汽车产业发展迅速，国内汽车保有量呈递增趋势。预计2015年的 汽车保有量将达到1.5亿辆，2020 年中国的汽车保有量更是将达到2亿辆以上。传统 汽车在行驶过程中会产生大量的有害气体，排放的污染物有碳氢化合物、氮氢化合物、 [4] 一氧化碳、二氧化硫等，对人类健康也有很大的影响 。 2）国外在新能源汽车的研究方面比我们国家起步要早得多，在美国和日本已经有 很多汽车厂推出了新能源车型并上市销售。如日本为了解决能源安全问题，欧洲和美国 为了解决温室效应和石油依赖的问题，从国家和地区的层面都推出了鼓励新能源汽车发 展和推广的政策，寻找替代能源，如：欧盟持续加强清洁柴油车技术，推动燃料电池的 [5] 研发 。 3）发展新能源汽车需要掌握电池技术、电机驱动及控制技术、能源管理系统以及