電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計模板

年4月19日電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計文檔僅供參考電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計摘要驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的心臟，也是電動汽車研制的關(guān)鍵技術(shù)之一，它直接決定電動汽車的性能，本文根據(jù)異步電動機矢量控制理論，結(jié)合電動汽車的實際要求，研究設(shè)計基于無速度傳感器矢量控制的電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)。矢量控制經(jīng)過坐標(biāo)變換將定子電流矢量分解為轉(zhuǎn)子磁場定向的兩個直流分量并分別加以控制，從而實現(xiàn)異步電動機磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦控制，已達到直流電動機的控制效果。最后，在Matlab環(huán)境中建立了仿真系統(tǒng)，驗證了無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)原理應(yīng)用于電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的可行性。關(guān)鍵詞：電動汽車；驅(qū)動系統(tǒng)；異步電動機；無速度傳感器矢量控制ABSTRACTDrivingsystemistheheartofEVandoneofthekeypartsofthevehiclethatdeterminestheperformanceoftheEVdirectly.Accordingtothecontroltechnique、themethodofinductionmotordrivesystemandbasedonthefactualrequirementofEV,thespeedsensorlessvectorcontrolwasdesignedinthisarticle.Bytransformingcoordinate,thestatorcurrentisdecomposingtwoDCpartswhichorientatedastherotatormagneticfieldandcontrolledrespectively,Somagneticfluxandtorquearedecoupled.Itcontrolstheasynchronousmotorasasynchronousway.Finally,intimationsystemisestablishedintheenvironmentofMatlabtovalidatethesecontrolarithmetic.Thesystemproveditsenormouspracticalvalueofapplication.Keywords:EV;Drivesystem;Inductionmotor;speedsensorlessvectorcontrol目錄第1章緒論 11.1引言 11.2燃料汽車和電動汽車的對比 11.3電動汽車的發(fā)展現(xiàn)況 2第2章常見的幾種驅(qū)動系統(tǒng) 32.1驅(qū)動系統(tǒng)電機的選擇 32.2常見的幾種驅(qū)動系統(tǒng) 6第3章異步電機矢量控制原理 73.1三相異步電動機的多變量非線性數(shù)學(xué)模型 73.2坐標(biāo)變換 83.3三相異步電動機在兩相坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 93.4異步電機的矢量控制 93.5按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制方程及其解耦作用 103.6無速度傳感器矢量控制系統(tǒng) 12第4章基于MATLAB的電動汽車矢量控制系統(tǒng)仿真 124.1基于電流模型磁鏈估計的控制系統(tǒng)仿真 124.2基于電壓模型的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng) 144.3仿真結(jié)果分析 15第5章結(jié)束語 19致謝 20參考文獻 21第1章緒論1.1引言電動汽車是一種電力驅(qū)動的道路交通工具，其包括了電池電動汽車，混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車等。在第一輛電池電動汽車問世至今以來，電動汽車的發(fā)展幾經(jīng)沉浮，并隨著科技和社會的進步跨越了不同的時代。至人類社會進入20世紀(jì)以來，能源危機和環(huán)境污染問題成了世界各國面臨的兩大難題。1.2燃料汽車和電動汽車的對比電動汽車以蓄電池的電能為動力，在行駛時幾乎沒有廢氣排出，比燃油汽車減少92%-98%，是最被看好的“零污染”汽車。因此，電動汽車的使用時為解決環(huán)境污染問題提供了很好的一條途徑。表1-1比較了燃料汽車和電動汽車的廢氣排放（主要成分）。表格1-1資料來源：《國家重大科技產(chǎn)業(yè)工程項目電動汽車實施方案》。表1-1電動汽車與燃油汽車的廢氣排放比較（g/km）廢氣組成燃油汽車電動汽車CO17.00HC2.70NOX0.741（0.023）CO23200（130）注：括號的數(shù)據(jù)考慮了電廠排放的廢氣表格1-2列出了未安裝防護設(shè)備汽車的排放系數(shù)，這些事汽車在產(chǎn)生區(qū)域以平均40.2336km/h時速為基礎(chǔ)的平均排放系數(shù)。資料來源：《大氣污染影響評價實用技術(shù)》。表1-2未安裝防護設(shè)備汽車的排放系數(shù)（g/車，km）排放物質(zhì)燃油汽車排放系數(shù)電動汽車排放系數(shù)甲醛0.870一氧化碳46.500碳?xì)浠衔?.520氮氧化合物2.400硫氧化合物2.400有機酸（醋酸）0.870有機酸（醋酸）0.2240在表格1-3中所示，重量為1000kg的傳統(tǒng)汽車使用無鉛汽油所排放的HC、CO、CO2、SO2分別為0.018、0.91、0.0771、0.0045—0.04536kg。其中，電動汽車的尾氣排放包含了發(fā)電廠氣體排放量，分為火力發(fā)電廠和天然氣發(fā)電廠兩種情況，意義與燃油汽車相同。表格1-3資料來源于美國通用汽車公司電動汽車技術(shù)報告。表1-31000kg燃油汽車與電動汽車的排放比較驅(qū)動系統(tǒng)類型質(zhì)量燃油汽車（無鉛汽油）1000kg電動汽車（火力發(fā)電）1200kg電動汽車（天然氣發(fā)電）1200kgHC0.0180.00080.0022CO0.910.00910.0182NO20.07710.29480.1814CO2839141SOX0.0045-0.45360.1814-0.77110.0003與燃油汽車相比，電動汽車的僅產(chǎn)生少量的電磁噪聲和機械噪聲，在正常運行時，一般比燃油汽車低10—15dB。在表格1-4中比較了兩種汽車在不同時速下的噪聲情況。表1-4燃油汽車和電動汽車在不同車速下的噪聲（dB）噪聲燃油汽車電動汽車車內(nèi)車外車內(nèi)車外勻速35736767665070697066加速50817572665076727166注：速度單位為：km/h從表中我們不難發(fā)現(xiàn)，電動汽車比燃油汽車在環(huán)境指標(biāo)上具有明顯的優(yōu)勢。1.3電動汽車的發(fā)展現(xiàn)況隨著各種科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展和能源環(huán)境問題的雙重壓力下，電動汽車的研究開發(fā)再次進入了一個活躍期，許多技術(shù)難點逐漸得到了解決，世界各大汽車制造商紛紛推出各自的電動汽車產(chǎn)品。本章小結(jié)：電動汽車擁有和燃料汽車相反的性能，即電動機在環(huán)境、效率等的方面略勝一籌，可是在舒適性、輸出功率大小和價格等方面較燃料汽車有一定的差距。因此，對電動汽車高性能蓄電池、高效率電動機、電力變流器、驅(qū)動系統(tǒng)的開發(fā)是未來電動汽車發(fā)展的主要方向。以下幾章將對電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)做簡要介紹。第2章常見的幾種驅(qū)動系統(tǒng)現(xiàn)在電動汽車的核心是高效、清潔和智能化的利用電能驅(qū)動車輛。其關(guān)鍵技術(shù)包括汽車制造技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、能源技術(shù)、電力驅(qū)動技術(shù)、自動控制技術(shù)等等。2.1驅(qū)動系統(tǒng)電機的選擇電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)由能源供給系統(tǒng)、電力驅(qū)動系統(tǒng)和機械傳動系統(tǒng)組成。選擇最佳的驅(qū)動系統(tǒng)是設(shè)計電動汽車的關(guān)鍵，而電動機的性能直接決定著驅(qū)動系統(tǒng)的性能，因此電動機的選擇成為設(shè)計電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的主要基礎(chǔ)，當(dāng)前有一系列類型的電動機均可作為電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的電動機，具體如下所述。電動汽車在不同的歷史時期采用了不同的電動機作為驅(qū)動電機，電動汽車用電動機有各種種類。直流電動機由于控制性能好最早在電動汽車中獲得應(yīng)用。1）她勵直流電動機她勵直流電動機的勵磁繞組和電樞繞組分別由不同的電源供電，圖2-1為她勵直流電動機的等效電路。當(dāng)勵磁繞組接到一個恒定的電源時，經(jīng)過調(diào)節(jié)Rf的大小，能夠調(diào)節(jié)勵磁電流的大小。圖2-1她勵直流電動機等效電路她勵直流電動機穩(wěn)態(tài)運行時的電壓方程為：(2-1)(2-2)2）串勵直流電動機串勵直流電動機是將直流電動機的勵磁繞組和電樞繞組串聯(lián)起來，其電樞電流也是勵磁電流。為了減小其電壓降，繞組采用電阻較低的繞圈繞成。圖2-2為串勵直流電動機的等效電路圖。圖2-2串勵直流電動機等效電路圖3）并勵直流電動機并勵直流電動機的電樞繞組和勵磁繞組接線方式如圖2-3所示。圖2-3并勵直流電動機等效電路4）復(fù)勵直流電動機復(fù)勵直流電動機的勵磁繞組具有串勵和并勵的特點，如圖2-4所示。在大多數(shù)復(fù)勵直流電動機運行中，并勵磁場起主導(dǎo)作用，串勵磁場起輔助作用。a)長并勵連接方式b)短并勵連接方式圖2-4復(fù)勵直流電動機等效電路圖2-5三相交流電動機機械特性曲線當(dāng)電機工作點在第Ⅰ象限時，例如A點，電機為正向電動運行狀態(tài)（如驅(qū)動電動汽車前進）；當(dāng)工作點在第Ⅲ象限時，例如B點，電機為反向電動運行狀態(tài)（如電動汽車倒車）。電動運行狀態(tài)下，電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電動汽車下坡時，汽車往往需要制動，交流電動機的再生制動如圖2-6所示。當(dāng)電機運行速度不斷增大，最后超過同步轉(zhuǎn)速而穩(wěn)定運行于B點，此時，，系統(tǒng)處于再生制動狀態(tài)。圖2-6三相交流電動機再生制動而異步電機在當(dāng)今社會中被廣泛應(yīng)用，其特性如下所示。根據(jù)電機學(xué)原理，異步電動機在下述三個假定條件下：a.忽略空間和時間諧波；b.忽略磁飽和；c.忽略鐵損，其穩(wěn)態(tài)等效電路如圖2-7所示。圖2-7異步電動機的穩(wěn)態(tài)等效電路2.2常見的幾種驅(qū)動系統(tǒng)現(xiàn)代電動汽車是融合了電力、電子、機械控制、材料科學(xué)以及化工技術(shù)等多種高新技術(shù)的綜合產(chǎn)品。整體的運行性能、經(jīng)濟性等首先取決于電池系統(tǒng)和電機驅(qū)動控制系統(tǒng)。電動汽車的運行，與一般的工業(yè)應(yīng)用不同，不但要求電機驅(qū)動系統(tǒng)具有高轉(zhuǎn)矩重量發(fā)。比、寬調(diào)速范圍、高可靠性，而且由于電源功率的限制等，其轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)速特性應(yīng)根據(jù)電動汽車起動、爬坡和行駛等不同階段分為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)或恒功率區(qū)。永磁無刷電動機系統(tǒng)具有較上述電機系統(tǒng)更高的能量密度和更高的效率，在電動汽車中具有極好的應(yīng)用前景。本章小結(jié)：經(jīng)過對電動汽車幾種常見控制方法的對比，能夠看出在當(dāng)今社會中，交流感應(yīng)電動機驅(qū)動系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、運行可靠、效率較高、制造容易、成本低廉的優(yōu)點，在電動汽車驅(qū)動中得到廣泛的應(yīng)用，針對現(xiàn)實的使用情況，本文選擇交流異步電動機驅(qū)動系統(tǒng)對電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)進行設(shè)計，同時并對該系統(tǒng)進行仿真，驗證其可行性。第3章異步電機矢量控制原理 在電動汽車控制系統(tǒng)中，異步電機的矢量控制實現(xiàn)了交流電動機磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦控制，使其系統(tǒng)的動態(tài)特性有了顯著的改進。本章首先闡述異步電動機在三相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)坐標(biāo)變換理論，得到了其在兩相靜止坐標(biāo)系下和兩相同步坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)方程，并介紹了異步電機的矢量控制原理。3.1三相異步電動機的多變量非線性數(shù)學(xué)模型由于異步電動機的動態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個高階、非線性、強耦合的多變量系統(tǒng)，故在研究異步電動機的數(shù)學(xué)模型時，常常做出如下假設(shè)：1）忽略鐵耗對電機的影響；2）在頻率和溫度變化，忽略其對繞組電阻的影響；3）認(rèn)為各繞組的互感和自感都是線性的，即忽略磁路飽和的影響；4）設(shè)三相繞組對稱，在空間中互差1200電角度，產(chǎn)生的磁動勢沿氣隙按正弦分布，忽略空間諧波[3]。三相異步電動機轉(zhuǎn)子繞組分為繞線型和籠型型，其均能夠等效為三相繞線轉(zhuǎn)子，折算到定子側(cè)后，其定子和轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù)都相等。電機繞組等效后的三相異步電動機的物理模型如圖3-1所示。 圖3-1三相異步電動機的物理模型3.2坐標(biāo)變換在異步電動機的分析中能夠看出，其數(shù)學(xué)模型由于存在一個復(fù)雜的6×6電感矩陣而比較復(fù)雜。經(jīng)過坐標(biāo)變換的方法，使得變化后的數(shù)學(xué)模型得到簡化。三相-兩相變換（3/2變換）在三相靜止繞組A、B、C和兩相繞組、之間的變換，稱為三相靜止坐標(biāo)系和兩相靜止坐標(biāo)系間的變換。三相異步電動機的定子三相繞組和與之等效的兩相異步電動機定子繞組、，各相磁勢矢量的空間位置如圖3-2所示。圖3-2三相靜止到兩相靜止變換假設(shè)磁動勢按正弦分布，那么當(dāng)三相磁動勢與兩相磁動勢相等時，兩套繞組瞬時磁動勢在α、β軸上的投影是相等的，則其反變換形式如下：（3-12）這樣經(jīng)過三相-兩相的變換就能夠?qū)⑷喈惒诫妱訖C變換為兩相正交的異步電機模型。兩相-兩相旋轉(zhuǎn)變換（2s/2r變換）從兩相靜止坐標(biāo)系到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系M,T的變換稱作兩相-兩相旋轉(zhuǎn)變換，簡稱2s/2r變換，其中r表示旋轉(zhuǎn)，s表示靜止。如圖3-3所示，旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的兩個直流分量和靜止坐標(biāo)系的兩相交流分量產(chǎn)生相同大小的同步旋轉(zhuǎn)磁動勢。圖3-3兩相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)變換由圖可知，其變換矩陣為：（3-13）3.3三相異步電動機在兩相坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型在前面的坐標(biāo)變換中不難看出其能夠?qū)惒诫妱訖C的數(shù)學(xué)模型簡化很多，因此在對異步電動機分析常將其變換在兩相坐標(biāo)中分析。1）異步電動機在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的模型異步電機在兩相靜止坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型在坐標(biāo)系中繞組都落在兩根相互垂直的軸上，兩組繞組間沒有耦合，矩陣中所有元素均為常系數(shù)，消除了異步電動機在三相靜止坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型中的一個非線性的根源。上述方程是矢量控制中的重要方程。3.4異步電機的矢量控制20世紀(jì)70年代初,由美國學(xué)者和德國學(xué)者各自提出的矢量控制(vectorcontrol)理論，同時在實踐中經(jīng)過改進，形成了現(xiàn)在普遍采用的矢量控制方法。其不但解決了大型電動汽車對高速領(lǐng)域中大轉(zhuǎn)矩的和大范圍內(nèi)恒定輸出功率的運轉(zhuǎn)需求，還解決了以前的電動機體積大的問題。其中，交流電機的轉(zhuǎn)子總磁通就變成了等效的直流電機的磁通，M繞組相當(dāng)于直流電機的勵磁繞組，相當(dāng)于勵磁電流，T繞組相當(dāng)于偽靜止繞組，相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流。上述等效關(guān)系可如圖3-4所示。圖3-4異步電動機的坐標(biāo)變換結(jié)構(gòu)圖根據(jù)等效控制理論，能夠構(gòu)成直接控制的矢量控制系統(tǒng)，如圖3-5所示圖3-5矢量控制系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖3.5按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制方程及其解耦作用在上面的動態(tài)模型分析中，假如兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系按轉(zhuǎn)子磁鏈定向時，則有：，（3-20）將其帶入轉(zhuǎn)矩方程和狀態(tài)方程，能夠得到：（3-21）（3-22）（3-23）式中為轉(zhuǎn)子時間常數(shù)，我們不難從式中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子磁鏈僅有定子電流勵磁分量產(chǎn)生，與轉(zhuǎn)矩分量無關(guān)，因此，定子電流的勵磁分量與轉(zhuǎn)矩分量是解耦的。上述方程能夠?qū)惒诫姍C的數(shù)學(xué)模型繪成圖3-6的結(jié)構(gòu)形式，如下：圖3-6異步電動機矢量變換與電流解耦數(shù)學(xué)模型從以上分析可知，要使磁場定向控制具有和直流調(diào)速系統(tǒng)一樣的動態(tài)性能，在調(diào)速過程中保持轉(zhuǎn)子磁鏈恒定是非常重要的。根據(jù)控制方案中是否進行轉(zhuǎn)子磁鏈的反饋控制及其觀測，磁場定向控制可分為直接磁場定向控制和間接磁場定向控制(又稱轉(zhuǎn)差頻率控制)。圖3-7是一個典型的轉(zhuǎn)速、磁鏈閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)，包括速度控制環(huán)和磁鏈控制環(huán)。圖3-7直接型矢量控制方框圖間接磁場定向控制采用磁鏈開環(huán)控制，在磁通運行過程中不檢測轉(zhuǎn)子磁鏈信號，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。利用轉(zhuǎn)差公式，形成轉(zhuǎn)差矢量控制系統(tǒng)，利用得到同步角速度，該方案在實際中也獲得廣泛的應(yīng)用，控制方案如圖3-8所示：圖3-8間接矢量控制方框圖但該方法更依賴于電機參數(shù)的準(zhǔn)確檢測，當(dāng)參數(shù)時變或不確定時，系統(tǒng)動態(tài)性能大受影響。且磁鏈開環(huán)在動態(tài)過程中存在偏差，其性能不及磁鏈閉環(huán)控制系統(tǒng)。3.6無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)無論是直接矢量控制還是間接矢量控制，都具有動態(tài)性能好、調(diào)速范圍寬的優(yōu)點，但動態(tài)性能受電機參數(shù)變化的影響是其主要的不足之處。本章小結(jié)：作為電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)，應(yīng)滿足小型輕量化等要求，而異步電動機正具有這些優(yōu)點，在近年來，矢量控制日益成熟，在電動汽車中得到了廣泛的應(yīng)用。因此本章根據(jù)異步電動機在三相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型和坐標(biāo)變化理論，分析介紹了異步電動機的矢量控制原理。第4章基于MATLAB的電動汽車矢量控制系統(tǒng)仿真MATLAB是矩陣實驗室（MatrixLaboratory）的簡稱，是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)，數(shù)據(jù)可視化，數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。4.1基于電流模型磁鏈估計的控制系統(tǒng)仿真根據(jù)磁鏈估計方法和模型參考自適應(yīng)的轉(zhuǎn)速估計方法，利用MATLAB/Simulink環(huán)境建立了基于電流模型磁鏈估計的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)，仿真電路圖如下所示：圖4-1基于電流模型磁鏈估計無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)圖4-1所示的系統(tǒng)框圖中主要包含有電壓磁鏈估計子系統(tǒng)、電流磁鏈估計子系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速估計子系統(tǒng)以及電流滯環(huán)控制子系統(tǒng)等，具體介紹如下。（1）電流模型圖4-2磁鏈電流模型圖4-2所示電流模型利用3s/2r變換將三相定子電流轉(zhuǎn)化為兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流和，然后經(jīng)過公式得到轉(zhuǎn)子磁鏈。（2）電壓模型圖4-3磁鏈電壓模型（3）基于MARS的轉(zhuǎn)速推算模塊圖4-4的轉(zhuǎn)速估計子系統(tǒng)分別利用基于電流模型估計的磁鏈和基于電壓模型估計的磁鏈求出偏差，再利用PI積分估計出轉(zhuǎn)子速度。這里所得的經(jīng)過反饋到電壓模型和電流模型用于計算單位矢量，從而形成一個完整的回路。圖4-4轉(zhuǎn)速估計子系統(tǒng)電流滯環(huán)控制模塊將給定電流與電機定子電流進行比較，將得到的偏差作為滯環(huán)比較器的輸入，經(jīng)過其輸出來控制功率器件的通斷。4.2基于電壓模型的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)此系統(tǒng)所包含的子系統(tǒng)與基于電流模型的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)相同。由于系統(tǒng)中用于轉(zhuǎn)速估計的電壓模型和電流模型被獨立出來。其仿真電路圖如下所示：圖4-5基于電壓模型磁鏈估計無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)4.3仿真結(jié)果分析建立了上述的仿真系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)后，接下來就對對稱三相正弦電壓為380V、頻率為50Hz的異步電動機進行仿真，并對調(diào)節(jié)器參數(shù)等系統(tǒng)仿真參數(shù)進行設(shè)定，對仿真結(jié)果進行分析，以確定該控制系統(tǒng)的性能?；陔娏髂Ｐ痛沛湽烙嫷姆抡鎴D4-6定參數(shù)時實際轉(zhuǎn)速和估計轉(zhuǎn)速圖4-7變參數(shù)時實際轉(zhuǎn)速和估計轉(zhuǎn)速圖4-8定參數(shù)時實際轉(zhuǎn)矩和估計轉(zhuǎn)矩圖4-9變參數(shù)時實際轉(zhuǎn)矩和估計轉(zhuǎn)矩圖4-10定參數(shù)時的三相定子電流圖4-11定參數(shù)時定子磁鏈從以上仿真結(jié)果可知，在定參數(shù)時基于電流模型磁鏈估計的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)能很好的完成加載、變速等基本控制功能。和矢量控制理論相一致，能夠達到電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的要求。（2）基于電壓模型磁鏈估計的仿真初始給定轉(zhuǎn)速為600r/min，負(fù)載為0；0.3秒時給定轉(zhuǎn)速突加到1200r/min,0.6秒時突加50Nm的負(fù)載。仿真結(jié)果如下：圖4-12實際轉(zhuǎn)速圖4-13估計轉(zhuǎn)速圖4-14實際轉(zhuǎn)矩圖4-15估計轉(zhuǎn)矩圖4-16三相定子電流圖4-17定子磁鏈軌跡由圖示仿真結(jié)果能夠看出，基于電壓模型磁鏈估計的矢量控制系統(tǒng)也能較好的完成加載、變速等基本控制功能。因此，電壓型在電動汽車低速控制中有很大的局限性。本章小結(jié)：本章經(jīng)過對異步電動機基于電壓模型磁鏈估計的矢量控制系統(tǒng)進行仿真，并對結(jié)果在電動汽車?yán)硐胄旭傔^程中進行分析，由仿真結(jié)果圖能夠看出，采用異步電動機矢量控制系統(tǒng)的電動汽車滿足基本的實際需求，具有動態(tài)性能好、調(diào)速范圍寬的優(yōu)點，但同時存在不足之處，易受電機參數(shù)影響，但其仍具有很好的發(fā)展空間。第5章結(jié)束語異步電機由于具有結(jié)構(gòu)接單、運行可靠、維護方便等特點在現(xiàn)代電動汽車中廣泛被運用，隨著電動汽車的不斷發(fā)展和電力電子器件、微處理器等的更新，交流電機矢量控制技術(shù)也會越來越成熟。本文主要做了以下工作：簡要介紹了電動汽車的背景和發(fā)展現(xiàn)狀；1.分析對比了幾種常見電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)，說明選擇異步電機的原因；2.經(jīng)過對異步電機矢量控制的原理分析，選擇了適合電動汽車性能要求的異步電機矢量控制系統(tǒng)進行設(shè)計；3.最后利用MATLAB對電動汽車無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)進行仿真，驗證了異步電機矢量控制的可行性。由于自己的知識水平和時間有限，對該課題并未深入的學(xué)習(xí)研究，因此在文中難免存在不妥的地方，希望各位老師給予校正。電動汽車是各個領(lǐng)域結(jié)合的綜合產(chǎn)物，隨著其不斷的發(fā)展，驅(qū)動控制系統(tǒng)也將愈來愈方便、效率，因此，自己認(rèn)為后期能夠做以下工作：（1）在矢量控制中，克服電機參數(shù)常對系統(tǒng)造成影響；（2）由于基于電壓模型和電流模型的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測都有一定的使用范圍，能夠研究一種適應(yīng)能力強，使用范圍廣的磁鏈觀測方法。將最大效率控制與快速響應(yīng)控制有機結(jié)合，克服變頻調(diào)速系統(tǒng)的效率優(yōu)化對動態(tài)響應(yīng)性能的影響，改進系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和魯棒性；（3）利用近年來為電動汽車異步電機矢量控制而出現(xiàn)的專用DSP，設(shè)計系統(tǒng)的硬件和軟件部分，達到提高控制系統(tǒng)動態(tài)性能的目的。

致謝首先向我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師表示最真摯的謝意，老師在電氣傳動和電動汽車等領(lǐng)域擁有豐富的學(xué)識，同時還在不斷學(xué)習(xí)各種電動汽車新技術(shù)知識，充實著自己。在畢業(yè)設(shè)計中，老師培養(yǎng)了我們分析