電動汽車無刷直流電機驅動系統(tǒng)實時仿真

2017-04-12 11:05:49 大云網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

核心提示：　　系統(tǒng)仿真學報電動汽車無刷直流電機驅動系統(tǒng)實時仿真盧子廠，柴建云，王祥街，邱阿瑞（激找學電機工程與E擁電子技術系，|諒100084）設計發(fā)電動汽車的過程中，采用實時數(shù)字仿真可實現(xiàn)并行工程，縮短

核心提示：　　系統(tǒng)仿真學報電動汽車無刷直流電機驅動系統(tǒng)實時仿真盧子廠，柴建云，王祥街，邱阿瑞（激找學電機工程與E擁電子技術系，|諒100084）設計發(fā)電動汽車的過程中，采用實時數(shù)字仿真可實現(xiàn)并行工程，縮短開發(fā)時

　　系統(tǒng)仿真學報電動汽車無刷直流電機驅動系統(tǒng)實時仿真盧子廠，柴建云，王祥街，邱阿瑞（激找學電機工程與E擁電子技術系，|諒100084）設計發(fā)電動汽車的過程中，采用實時數(shù)字仿真可實現(xiàn)并行工程，縮短開發(fā)時間，節(jié)約開寵建模I具Simulink建立無直流電機驅動系統(tǒng)模型，采用dSPACE實時仿直環(huán)自動4：i控制及被控對象模型實時代碼。實時仿真系統(tǒng)具有與實際系統(tǒng)的硬件接口，可以與實際4空制器或電構成硬件在回路仿真測試或快速控制原型系統(tǒng)。實時仿真與真實系統(tǒng)。

　　假設：轉子感應電流忽略不計，無阻尼繞組，電勢為120.頓梯厲，491120淚I則無刷直流電機是一個分蚺，在以，C坐系統(tǒng)仿真學報圄1無刷直流電機電子換向主電路，工作波形和換向邏輯壓；心，咚，心為a，b，c相電勢；4為相電流平頂部分的數(shù)值；I為電勢平頂部分的數(shù)值；凡為定子相電阻，k為定子相自感和定子相間互感；L為轉子電角速度和機械角速度；0為轉子電角；L為電勢系數(shù)；=2為轉矩系數(shù)；P為極對數(shù)；7，八為電磁轉矩和機械負載轉矩；/為轉子轉動慣量。根據(jù)磁極位S信號，由分段線性函數(shù)產(chǎn)生每相電勢信號。無刷直流電機基于轉子磁極位置進行電子換向，表現(xiàn)為連續(xù)時間與離散事件的混合系統(tǒng)。

　　據(jù)上述的數(shù)學模型得到圄2所示的無刷直流電機電氣子系統(tǒng)Simulink框圄。圄中限幅器的限幅值取為1/2，以獲得120.梯形波的三相電勢。由于限幅器的增益衰減為1/2，為獲得電勢心，辦，心，其后串接放大器的增益取為2. 2無刷直流電機換向模型無刷直流電機的轉子磁極位置信號確定了相電流相位和頻率，轉矩指令值確定相電流幅值。電機電動運行時相電流與相電勢同相，因此電動運行時相電流正半波值為其中fl，f2，f3，f1，f2，f3為磁極位置邏輯信號及其反相信號。

　　相電流負半波值為相電流全波值為其中=7；/r，為Im值，7；為7；值。電機發(fā)電運行時，/m*反號，相電流與相電勢反相（參見1）。磁極位置邏輯信號為開發(fā)的dSPACE實時系統(tǒng)DS1103，DS1103板插入PC機主板ISA擴展槽中，由PC機提供電源，所有模型實時計算都由DS1103獨立執(zhí)行，而dSAPCE試驗工具軟件則運行在PC主機上。

　　了dSPACE系統(tǒng)I/O硬件模型和實時操作系統(tǒng)內核，可從應用系統(tǒng)Simulink模型自動生成目標系統(tǒng)實時代碼。Real-TimeInterface還根據(jù)信號和參數(shù)產(chǎn)生一個變量文件，由實驗工具軟件ControlDesk進行訪問。

　　軟件ControlDesk的支持下，可以很快地實現(xiàn)電力驅動系統(tǒng)快速控制原型或硬件在回路仿真測試。圄4是采用上述電機模型與dSPACE系統(tǒng)I/O硬件模型建立的無刷直流電機驅動系統(tǒng)Simulink框圄。圄的下部是無刷直流電機系統(tǒng)模型，作為實時任勞，模型具有與實際控制器的硬件接口，可輸入6路真實PWM脈沖信號，輸出電機電轉矩等模擬信號；上部是控制器模型，作為實時膜r2，由DSP控制器F240硬件產(chǎn)生PWM，瓶用PWM信號作為控制器采樣定時。

　　變流器采用開關函數(shù)建模方法，測速模型包括數(shù)字式增量編碼器模型和模擬式正弦編碼器模型。控制器和電機系統(tǒng)模型通過硬件接口實現(xiàn)閉環(huán)，與72以異步采樣模式工作，構成兩定時器任務系統(tǒng)。實時電機系統(tǒng)模型對控制器的輸出采樣，會造成電機系統(tǒng)模型的可變延時，為解決由此引發(fā)的抖動問題，設置的采樣速率遠高于7的采樣速率。

　　為減少控制器從硬件接口讀入磁極位置信號和換向控制誤差，72的采樣速率也不能太低。

　　4實驗結果實時仿真系統(tǒng)實驗針對我們研制的混合電動車無刷直流電機驅動系統(tǒng)，逆變器參數(shù)：1200V，300A，PWM開關隨著送入話務量的增大，呼損概率呈單調上升，且前階段上升快，后階段上升慢。實際應用中由于QoS的需要，往往對呼損概率有一個容限，對應最大可接受的送入話務量。隨著送入話務量由零增大，損失制系統(tǒng)的呼損概率迅速上升，很快就可能達到容限。如果系統(tǒng)開銷允許的話可以考慮等待制，則送入話務量可繼續(xù)增大而不超過容限。所謂等待制，即當話音信道全忙時，不立即棄新的請求信息，而是編成隊列等待處理。當然，等待制增加了用戶的平均等待時間。

　　送入話勞量A（爰爾蘭）m=6時呼損概率p與送入話勞量關系曲線當系統(tǒng)負荷很小時，按等待制工作對話務承載能力的提高效果并不明顯，為簡便起見可采用損失制；反之，呼叫頻繁且通話時間相對較長的情況則適合用等待制。當送入話務量繼續(xù)增大時，系統(tǒng)沒有額外開銷來維持足夠長的隊列，從而再次導致請求的棄，使得呼損概率超過容限。比較兩種制式可知，等待制可以在一定的話務量范圍內以增加額外開銷來彌柬制的不足，超出這個范圍就無能為力了。實際中，可以通過權衡整個系統(tǒng)的處理能力和話務量大小來iSS送入話的丨臨界值，在運行過程中話務量大小，在兩種制式之間自適應的切換工作方式，以發(fā)揮系統(tǒng)最佳的效能。

　　6結論采用分布式信令方案是諸多無中心交換網(wǎng)結拓撲的首選之一，本文僅僅是就有線共享媒質，由FSM模型設計出信令方案，并進行了CCS下的仿真。本文討論的共享媒質是總線拓撲的，進一步的工作可以考慮如何實現(xiàn)多個此類甚至異構子網(wǎng)結之間的互連互通。從技術發(fā)展的角度來看，分布式交換的概念也正向無線網(wǎng)結延伸，結合軟件無線電技術使之向多跳、分層分布式結構演進，采用擴頻多址技術以抗干擾和提高網(wǎng)結吞吐率，采用保密措施提高網(wǎng)結安全性，逐步實現(xiàn)話音/數(shù)據(jù)等多業(yè)務綜合化、網(wǎng)結管理自治化以及信令方案的標準化。