电动汽车多相容错多电机及其支持向量机逆控制

电动汽车已无可争议地成为汽车工业发展的重要方向之一，多电机多轮独立驱动技术在电动汽车领域出现并迅速发展。本项目将多相容错电机与多电机驱动系统结合起来，兼具二者之优点，研究高可靠性、高性能的电动汽车多电机驱动系统。提出一种轮毂式多相永磁容错电机，探索该电机的分析理论、参数计算和设计方法；研究不同驱动和转向控制的电动汽车用多相容错多电机系统的数学模型和仿真方法；基于支持向量机逆控制开展多电机的DYC研究，提出一种新的支持向量机逆联合控制方法，重点关注故障状态下多电机的容错控制；构建系统的硬件控制平台；提炼基础科学问题，探索多电机协调容错控制的一般性规律。本项目研究涉及电气工程、自动化、汽车工程等多门学科，项目的完成将为我国研制开发具有自主知识产权的电动汽车驱动系统奠定基础，还可以推广到高可靠性、高性能多电机驱动的其它应用领域。

本项目意图从电机本体和控制策略两方面来提高电动汽车电机驱动系统的性能，特别是故障条件下多电机驱动系统的容错性能。在电机本体设计中引入容错齿，提出V型和幅向两种五相轮毂式永磁容错电机。虽能有效抑制电机短路电流具备较高的容错性，但电机的转矩密度略有降低。为提高容错性能的同时提高转矩密度，提出新型无刷直流复合磁齿轮电机。该电机由于其磁齿轮的调制作用，兼具高容错性、高转矩密度的特点，但该电机结构复杂，加工困难。针对该电机不足，提出另一种新型的容错式游标电机，将磁齿轮中的调制齿集合到电机的定子上，简化电机结构，易于电机加工。提出定子永磁型容错电机，克服转子永磁型电机永磁体不易散热，制冷困难等缺点。在控制策略方面，针对单台电机提出了多种容错控制策略，保证了电机故障前后输出转矩相等的同时，减少转矩脉动和功率损耗；对支持向量机逆系统理论与方法展开研究，并应用于单电机及多电机控制领域；对电动汽车背景下的多电机独立驱动协调控制展开研究，实现多电机驱动系统的协调运行，提高多电机驱动系统的性能。.本项目共培养博士4人（毕业1人），毕业硕士10人，发表论文30篇（SCI-11，EI-18），申报发明专利12项（授权6项），获得2011年教育部技术发明一等奖、2012年军队科技进步一等奖、2013年教育部自然科学一等奖。