电动汽车感应电动机优化控制策略与仿真

内容说明

目前, 各个国家都在极力的推动纯电动汽车的发展和研究.纯电动汽车因其高效率、绿色环保的优良特性被广大汽车厂商以及消费者所青睐。但是随着消费者对大续航里程以及汽车高性能的需求，对电动汽车的技术创新提出了更高的要求。而电机作为电动汽车的动力中枢，是影响电动汽车各项性能指标的最关键因素，其技术的发展和创新无疑决定了电动汽车未来的走势和发展方向。

基于上述全面加快电动汽车电机发展的大背景下，本文选取某款纯电动汽车为研究对象，对其所用的感应电动机进行仿真分析。首先描述了感应电动机的物理模型，从其物理原理角度阐述了感应电动机的工作原理及变化规律；其次详细阐述了传统PID以及改进的增量式PID的控制算法原理，并对两种控制算法进行了进一步的比较分析；然后查阅相关文献提出了感应电动机的数学模型，并利用MATLAB/Simulink软件对其所用的感应电动机进行建模，搭建改进的PID算法控制策略；最后采用上述控制策略对所建的感应电动机进行仿真，并对所得结果做出相应的仿真分析。

关键词:纯电动汽车;三相感应电机;PID控制算法;建模仿真

电动汽车用感应电动机与交流同步电机相比，有很多不可替代的有点。如高效率、快响应、低损坏率、使用便捷以及更为简易的内部结构等，这使得汽车在行驶过程中具有更高的效率和更好的动态行驶性能，即使电机出现故障也更容易故障排查和维修。同时，感应电机不仅可以做电动机使用，也可以作为电动机进行发电。用作电动机时，感应电动机作为强大的动力提供装置，为不同的工业设备、家用电器及其他大功率电子设备提供动力，保障了设备的正常使用，影响着人类的日常生活。随着感应电动机技术的不断向前发展，感应电动机在国民的生活发挥着越来越重要的作用。

为了使得感应电动机更好地发挥其使用性能，相关学者将科研精力放在了感应电动机的优化控制技术上。对于两个完全相同的感应电动机来说，采用不同的控制技术对其动态响应结果差异明显。目前感应电动机控制领域中最常用的控制技术为直接转矩控制和矢量控制技术。而矢量控制技术的出现和发展将感应电动机的动态性能展现提升到新的高度，对于传统感应电动机的调速控制技术而言，其电机调速过程中为了更好地提升调速精度、避免静止误差的影响，一般选择在控制策略中加入积分模块来消除上述上述影响。但是随着积分环节的加入又会导致Windup现象。究其原因，这是由于感应电动机本身的非线性饱和特性所导致的。传统的调速控制方法使得感应电动机的响应时间较长、动态性能较差，无法满足当下车用感应电动机快响应的基本需求。因此，选用更为优良的感应电动机优化技术对感应电动机动态性能的体现至关重要。

为更好的提升感应电动机的动态响应性能，本文针对感应电机矢量控制系统模型，在传统PID控制的基础上提出了一种改进的增量式PID控制方法，该方法能进一步提高系统的控制性能，使得感应电动机控制系统达到较好的动静态特性。

3、仿真分析

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