永磁同步电机磁链环相环控制研究_开题报告

^文档^范文题目：永磁同步电机磁链环相环控制研究

选题意义

随着燃料电池汽车在公共交通中的示范推广,故障诊断及容错控制成为提高系统可靠性和安全性的有效途径。^范文针对燃料电池+动力蓄电池的电-电混合燃料电池轿车的驱动系统进行了基于模型解析冗余的故障诊断及容错控制算法研究。

燃料电池汽车用驱动电机取代了传统汽车发动机作为汽车动力源，燃料电池汽车动力驱动系统是一个硬实时、非线性复杂系统。燃料电池汽车驱动系统发生故障后，将直接威胁人的生命安全和公共交通秩序，其故障诊断及容错控制能力将直接决定整车安全性。

^范文首先综述比较了常用故障诊断及容错控制技术，并针对驱动系统随机特性选择有代表性的扩展卡尔曼滤波算法进行驱动系统故障诊断及容错控制研究。通过仿真分析验证了该算法的理论正确性，但同时也发现了该算法在驱动系统故障诊断及容错控制应用中的局限性。因此^范文进一步重点探讨了基于锁相环位置估计算法在燃料电池汽车驱动系统故障诊断及容错控制中的的应用。通过数学建模及仿真分析验证了算法的有效性，并得出如下初步结论：（1）基于锁相环位置估计算法相比扩展卡尔曼滤波算法具有明显优势；（2）基于锁相环位置估计算法结构简单便于工程实践，算法收敛速度快；（3）基于锁相环位置估计算法适合解决高实时性要求的驱动系统故障诊断及容错控制。

^范文最后对基于锁相环位置估计算法进行了燃料电池汽车驱动系统故障诊断及容错控制实验验证。通过实验进一步验证了理论分析的正确性，并为算法的工程实用奠定了初步基础。

^范文纲要

第1章  绪论

1.1  研究背景及课题来源

1.2  燃料电池汽车驱动系统

1.3  传感器故障诊断及容错控制技术以及应用

1.3.1  故障诊断及容错控制概念

1.3.2  故障诊断技术分类

1.3.3  传感器冗余技术

1.3.4  常见的传感器故障模型

1.4  ^范文主要研究内容

第2章  燃料电池轿车驱动系统模型

2.1  引言

2.2  永磁同步电机数学模型

2.2.1  三相静止坐标系下定子绕组电压平衡方程

2.2.2  PMSM在α－β静止坐标系下数学模型

2.2.3  PMSM在d－q旋转坐标系下数学模型

2.2.4  永磁同步电机机械模型

2.3  永磁同步电机矢量控制技术

2.4  燃料电池轿车驱动控制仿真

2.4.1  Matlab/Simulink系统建模

2.4.2  燃料电池汽车驱动仿真

2.4  本章小结

第3章  基于扩展Kalman滤波的燃料电池汽车驱动系统故障诊断及容错控制

3.1  引言

3.1.1  非线性系统故障诊断的滤波方法

3.1.2  基于扩展Kalman滤波的FCV驱动系统故障诊断及容错控制

3.2  Kalman滤波理论

3.2.1  基本kalman滤波理论

3.2.2  非线性扩展kalman滤波理论

3.3  基于EKF的PMSM状态观测器

3.3.1  永磁同步电机α－β系状态观测器

3.3.2  永磁同步电机状态观测器离散化模型

3.3.3  基于EKF的PMSM观测器模型

3.4  基于EKF的PMSM状态观测仿真

3.4.1 电机旋转角度观测

3.4.2  电流观测

3.4.3  电机速度观测

3.5  基于EKF的驱动电机故障诊断及容错控制

3.5.1 故障诊断残差模型

3.5.2 电流传感器增益故障诊断

3.5.3 电流传感器静态偏差故障诊断

3.5.3 位置传感器故障容错控制

3.6  本章小结

第4章 基于锁相环的燃料电池汽车驱动系统故障诊断及容错控制

4.1  引言

4.2  永磁同步电机磁通估计电压模型

4.2.1  磁通估计电压模型

4.2.3  改进电压模型

4.3  锁相环原理

4.3.1  锁相环组成和工作过程

4.3.2  鉴相器数学模型

4.3.3  环路滤波器数学模型

4.3.4  压控振荡器数学模型

4.3.5  锁相环的相位模型

4.4.6  锁相环的捕捉带与同步带

4.4  基于锁相环的永磁同步电机位置估计模型

4.4.1  基于锁相环的PMSM位置估计模型

4.4.2  基于锁相环的PMSM位置估计系统稳定性分析

4.5  基于锁相环位置估计算法的燃料电池汽车驱动系统故障诊断及容错控制仿真

4.5.1  基于锁相环的PMSM位置估计算法仿真

4.5.2  基于锁相环的PMSM位置估计算法FCV驱动系统故障诊断

4.5.3  基于锁相环的PMSM位置估计算法FCV驱动系统容错控制

4.6  永磁同步电机凸极效应对算法的影响

4.7  本章小结

第5章  基于锁相环的燃料电池汽车驱动系统故障诊断及容错控制实践

5.1  引言

5.2  基于TMS320F2808故障诊断及容错控制试验平台

5.3  基于锁相环PMSM位置估计算法故障诊断及容错控制实践

5.3.1  基于锁相环的PMSM位置估计

5.3.2  基于锁相环位置估计算法驱动系统故障诊断实践

5.3.3  基于锁相环位置估计算法驱动系统容错控制实践

第6章  总结与展望

6.1  全文总结

6.2  研究展望

致谢

参考文献

写作计划安排

2016-04-10至2016-05-02  ^范文初稿

2016-05-05至2016-05-10  ^范文复搞

2016-05-12至2016-05-16  ^范文定稿