基于单位矩阵的电动汽车永磁同步电机制动电流解耦技术研究

李晓庆，孟德智，杨家强

（浙江大学电气工程学院，杭州310027）

0 前言

燃油汽车给人们日常出行带来便利的同时，存在严重的污染排放问题［1］。在节能减排的政策号召下，电动汽车因低排放、高能效，已成为汽车工业未来的主要研究方向［2－5］。电动汽车中永磁同步电机是不可或缺的驱动装置［6］，正常工作时所发出的机械能由蓄电池提供，当其制动时可将剩余能量转化为电能并回馈给电池以减小能耗增加续航［7－9］。此外，由于电动汽车在日常生活中经常频繁启停或行驶速度变化较大，研究并改善主驱动电机的动态性能与回馈制动效率对于保障城市出行安全，提升系统能源利用等方面具有重要意义［10，11］。

在永磁同步电机制动过程中一般采用矢量控制技术进行控制［12－15］。矢量控制实质是将永磁同步电动机利用坐标变换的方法等效为直流电机，虽然对定转子电流励磁分量与转矩分量实现了解耦，但其数学模型经坐标变换后，id、iq之间仍存在耦合，不能实现对id和iq的独立控制。因此利用矢量控制的方法仅仅实现了电机定子电流励磁分量与转矩分量两者的静态解耦，仍然不能解决其存在的动态耦合问题。特别是在电动汽车频繁启停与加减速过程中，电流耦合加剧，造成电磁转矩波动，降低系统对加速度的控制精度，不能满足电动汽车高效率的运行要求。若想使永磁同步电机具有更好的动态特性和响应速度，就必须解决id、iq的动态解耦问题。

为了……