陈方辉

(厦门城市职业学院，福建 厦门 361008)

0 引言

电动汽车具有无污染、高效率和低噪声等优点，对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。它主要由电力驱动系统、能量管理系统、辅助系统等组成，其中高性能的电力驱动系统的核心是电动机。与传统的电机相比，永磁同步电动机(PMSM)具有高功率密度、高转矩密度、良好的高速运行可靠性和平稳性、高效率、低功耗以及容易实现弱磁扩速控制等优点，在电动汽车驱动方面得到了广泛应用[1-2]。

1 矢量控制原理

矢量控制的基本思想是通过坐标变换，把永磁同步电机数学模型等效为他励直流电机模型，以实现系统完全解耦。三相永磁同步电机矢量控制系统结构如图1所示。PMSM三相定子电流iA、iB、iC，经过Clarke和Park坐标变换把iA、iB、iC等效变换成旋转dq坐标系中的直流分量iq、id，(iq相当于他励直流电机的电枢电流，id相当于他励直流电机的励磁电流)。这样只需对iq、id进行控制，即能实现对永磁同步电机的转矩和转速控制。

2 控制系统仿真模型的建立

在MATLAB/Simulink仿真软件平台上，利用SimPowerSystems工具箱丰富的模块库，在分析永磁同步电机的数学模型和SVPWM控制原理的基础上，根据图1建立永磁同步电机SVPWM控制系统的仿真模型。图1，UA、UB、UC为电机定子各相电压；iA、iB、iC为电机定子各相电流；θm、θe、n分别为转子机械转角、电角度、转速；Uα、Uβ、iα、iβ分别为αβ轴系定子电压矢量分量和定子电流矢量的分量；Ud、Uq、iq、id分别为dq轴系定子电压矢量和定子电流矢量的分量；iqref、idref为dq轴系电流参考分量；nref为电机给定转速；……