永磁同步电动机简称PMSM,具有功率密度大,效率高、可靠性好等特点,在电动汽车应用领域存在巨大的发展潜力。根据永磁体的放置方式不同,PMSM分为内置式PMSM和表面式PMSM。表面式PMSM制造工艺简单、成本低、内置式PMSM因具有凸极效应而产生磁阻转矩,使其具有更宽的调速范围,目前应用于电动汽车驱动的PMSM以内置式为主。在基速以下,常用的电动汽车用PMSM矢量控制方法包括最大转矩电流比控制和id=0控制。最大转矩电流比方法能保证系统电流的最大利用,但存在d轴电流和q轴电流的耦合,运行速度较慢,降低了系统的动态性能。因此,这里采用id=0的控制方法,只需要控制q轴电流便可实现电机的控制,该方法由于没有直轴分量,损失了磁阻转矩,但是当电机运行于没有直轴分量,损失了磁阻转矩,但是当电机运行于中低速范围时,仍能保持较高的运行效率。
另外,电动汽车是一类异常复杂且难以控制的系统,其行驶工况复杂多变、随机性强,而且对动、稳态性能指标要求极为苛刻,再加上PMSM本身的多变量、强耦合、非线性等,传统的PI的矢量控制方法难以满足电动汽车驱动系统的性能要求。因此,研究PMSM的高性能转速和转矩控制具有重大的实现意义。近年来,一些先进的的控制策略已逐步用在了PMSM的转速和电流控制中,如反馈线性化、滑模控制、自适应控制、无源性控制、智能控制、反步控制、预测控制等被应用到PMSM控制系统中,并取得了大量的研究成果。