電動推桿

        由于電動汽車的驅動電機及其控制驅動器屬于大功率感性負載，在工作時容易對其他車載電器及電子產品 產生傳導干擾與輻射干擾，因此提高控制系統及其算法的品質，有利于提高系統的性能和電磁兼容性，也有利于提高整車 的電磁兼容性。文章介紹了利用電流前饋調節和電壓補償法提高電動汽車用內埋式永磁同步電機（IPMSM）控制器的控 制性能和電磁兼容性的方法，在控制算法中增加了電流前饋調節和電壓補償環節，并利用MATLAB/Simulink對系統的控 制算法的可行性和正確性進行了仿真與驗證。 

       隨著全球能源局勢的日趨緊張和生態環境的 日益惡化，新能源汽車的開發與應用問題已成為 各國汽車產業積極探索的熱點。電動汽車在經濟 性能和環保性能方面有無可比擬的優勢，憑借這 些優點成為了現代汽車發展的主要趨勢] 。內置式永磁同步電機（IPMSM）因結構簡單、運行可 靠、功率因素高、調速寬、適合于惡劣的工作環境 等優勢，能夠滿足電動汽車既能高速飛馳，又能頻 繁啟動、制動、上下坡、快速超車、緊急剎車等電動 汽車特定的性能要求，所以大量學者掀起了研究 開發、推廣應用內置式永磁同步電機的熱潮。中 國擁有占世界80％儲量的稀土資源，發展永磁同 步電機電機作為電動汽車牽引電機或空調電機具 有得天獨厚的優勢[3] 。如今，對于內置式永磁同步 電機的控制主要存在矢量控制（FOC）和直接轉矩 控制（DTC），由于直接轉矩控制算法存在轉矩有 脈動，調速范圍窄，低速性能差等缺點，所以在電 動車用交流伺服控制系統中多采用矢量控制算 法。本文在采用矢量控制（FOC）算法中增加了兩 個環節：第一，電流前饋調節環節，使得一個大的 擾動在未影響輸出之前能夠被檢測到，聯合反饋 控制，能夠改善控制系統抗干擾的能力；第二，電 壓補償環節，通過對母線電壓的測量，能夠使得母 線電壓波動較小，從而減少傳導干擾和輻射干擾。

1.IPMSM數學模型

對于內埋式永磁同步電機IPMSM，在已知電 機的 Ld,Lq 電感的情況下，由于 Ld ≠ Lq ，根據FOC 控制理論可知，在旋轉坐標系下IPMSM 的d、q 軸等效電路圖如圖 1 所示，由等效電路圖可得相應 的電壓方程。

電壓分量方程式表示為：

式中：Rs ——定子繞組相電阻，Ω； id,iq ——定子繞組的d、q軸電流，A； Ld,Lq —— 定子繞組的d、q軸電感，mH； Vd,Vq ——定子繞組的d、q軸電壓，V； ωr ——轉子角速度，rad/s； ψf ——轉子永磁體產生的磁鏈，Wb。 在正弦穩態時，由于電機的轉速相對電信號 的變化速度很小，可忽略，因此 Ld did/dt 和 Lq diq/dt 項可 忽略，則式子（1），（2）可變為：

式中：