混合动力汽车直接扭矩控制感应电机的效率优化

混合动力汽车直接扭矩控制感应电机的效率优化

针对某并联式混合动力汽车配置的三相笼式感应电机，采用最小损耗控制算法进行控制优化。现在对交流电机流行的控制方法多为矢量控制，而其中直接扭矩控制（DTC）是效率较高的方法。在电机的稳态工作过程中，通过优化其磁通量，调整定子磁通给定值以达到减少损耗、提高效率的目的，而这个值是驾驶员油门开度的函数。采用的磁通优化方法最初选用损耗模型控制器以快速、近似计算磁通量，进而使用模糊逻辑搜索控制器对磁通量进行实时求精。在此优化过程中，电机磁通量等级会逐步波动，直到测量到的电机输入电功率稳定到最小值。

电机的动态模型和控制算法都是基于Matlab/Fuzzy Logic Toolbox®实现的，控制策略的效果通过eZdspF2812数字信号处理器进行了验证。电机的标称磁通量为0.85Wb。仿真工况包括全负荷加速、爬坡及匀速行驶。在第一次仿真中，对电机仅采用直接扭矩控制，电机磁通量为恒值0.85Wb。在第二次仿真中，将直接扭矩控制与效率优化相结合，控制器将磁通量逐步调整为0.39Wb，进而电机损耗降低了18%。整个优化过程的收敛时间为2.5s。如将该优化方法集成于现有的DTC电机控制系统，则在硬件的实现上是十分方便的。

Eleftheria S.Sergaki et al.Electrical Machines and Power Electronics and 2011 Electromotion Joint Conference(ACEMP).

编译：朱泳逾