【摘 要】
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助力转向电机作为电子液压助力转向系统的一部分,驱动油泵以推动动力活塞,从而实现转向助力的任务。论文研究对象为一台助力转向用永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Machine,简称PMSM）,额定功率1.5k W,采用无位置传感器控制算法,在汽车发动以后即按照恒速变负载的工况运行。针对此被控对象,本文研究了PMSM的参数离线辨识方法与无位置传感器控制算法,设计了一
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（51707035）； 江苏省自然科学基金项目（BK20170673）；
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助力转向电机作为电子液压助力转向系统的一部分,驱动油泵以推动动力活塞,从而实现转向助力的任务。论文研究对象为一台助力转向用永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Machine,简称PMSM）,额定功率1.5k W,采用无位置传感器控制算法,在汽车发动以后即按照恒速变负载的工况运行。针对此被控对象,本文研究了PMSM的参数离线辨识方法与无位置传感器控制算法,设计了一套助力转向电机驱动系统软硬件,并进行了实验验证。论文主要研究内容如下:1.分析汽车助力转向系统的构成以及不同结构的优缺点,掌握电子液压助力转向系统特征,进而明确助力转向PMSM驱动系统的基本控制需求。2.总结归纳现有PMSM参数辨识方法和无位置传感器控制算法,结合助力转向PMSM的运行工况,确定采用模型参考自适应方法。3.分析PMSM参数离线辨识原理及其实现方法,对定子电阻、直轴电感、交轴电感和永磁磁链进行离线辨识,通过对比实际测量值验证算法的有效性。4.研究基于反电势的模型参考自适应控制方法,并针对助力转向PMSM的运行工况进行仿真和实验,重点关注带载起动、变负载以及电机参数变化下的鲁棒性能。5.针对电机起动过程中的反转现象,提出一种扇区判断的PMSM转子预定位方法,能够有效避免转子反转,通过实验验证此方法的有效性。6.搭建一套助力转向PMSM软硬件平台,包括电源系统、自锁电路、IGBT驱动电路、高速CAN收发器电路等符合车用场景的电路;设计基于PCANExplorer的上位机控制平台,用于控制和检测电机状态、观测实验数据。
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