电动汽车驱动感应电机最优在线效率控制算法研究

电动汽车驱动感应电机最优在线效率控制算法研究

一、电动汽车驱动用感应电机在线效率最优控制的算法研究(论文文献综述)

匡志[1](2021)在《全电飞机用十五相永磁同步电机驱动控制系统的研究》文中认为全电飞机能够实现零排放,无污染,有效解决对石油能源的依赖及传统飞机尾气排放的问题,已被《科学美国人》评选为2020年“十大潜力技术”。电驱动系统作为驱动执行机构提供飞行动力,系统对其运行效率,动态性能及可靠性提出更高要求。相比传统三相电机,多相电机在容错,实现大功率等方面更具潜力和优势。本文以全电飞机用十五相PMSM驱动控制系统为研究对象,针对全电飞机电驱动系统的高效率,抗扰动,容错控制等问题展开研究。在分析全电飞机对电驱动系统的需求基础上,基于全工况功耗最小思想,提出了一种三套绕组高效配合、各套绕组独立可控的3×5相PMSM电机结构:设计时根据螺旋桨的转矩特性和全电飞机的工况需求匹配三套五相绕组的基速与额定转矩,运行时按照工况的转矩需求分时复用,使得各套绕组尽量工作在高效区域,从而提高电驱动系统全工况的运行效率,达到延长巡航里程目的。针对所提出的不对称绕组十五相PMSM系统分套控制与谐波抑制问题,推导了十五相PMSM的谐波特性表达式,对比分析了对称与不对称结构十五相PMSM的合成磁动势谐波次数与电枢绕组谐波电流,结果表明:不对称结构的谐波磁动势次数与对称结构谐波次数不同,其幅值和相位也发生了变化,但是不对称绕组时的谐波最高幅值并没有明显增大。建立了不对称十五相PMSM基于三dq轴变换的数学模型与矢量控制仿真模型,研究了四矢量SVPWM与双坐标系矢量控制谐波抑制方法,仿真和实验结果表明,使用两种方法均可以有效抑制不对称绕组产生的谐波,而且双坐标系统控制优于四矢量SVPWM控制。为了提高全电飞机电驱动系统的抗扰动能力,分析了由环境气流变化引起的扰动转矩和电机参数变化对电驱动系统的影响;提出一种基于线性自抗扰控制的负载转矩前馈控制方法,设计了负载转矩观测器与线性自抗扰控制器(LADRC),并进行了稳定性分析。通过对该线性自抗扰控制的负载转矩前馈十五相PMSM转速闭环系统的抗扰动性仿真与实验研究表明提出的方法能有效抑制负载扰动和电机参数变化对电机转速的影响。为了提升全电飞机的巡航里程,研究了十五相PMSM系统驱动螺旋桨负载的变工况下高效控制策略。根据飞行工况下螺旋桨的转矩需求提出一种不对称十五相PMSM效率最优的转矩分配策略,仿真结果表明,效率最优控制的转矩分配策略能够有效拓宽十五相PMSM的高效区域,说明了这种不对称设计的有效性。为了有效抑制效率最优控制时各套绕组转矩分配的突变问题,进一步提出了基于模糊控制原理的转矩分配策略,并针对飞行工况给出了基于工况的规则控制,从而形成一种3×5相PMSM电驱动系统的绕组分套控制方法,即根据飞行工况阶段选择转矩分配方法,在爬升和下降阶段采用规则控制,同时对绕组切换时转矩波动进行抑制,在巡航阶段采用模糊控制的转矩分配方法,达到了既提高系统运行效率又减小了转矩波动的目的。为了提高电驱动系统的可靠性,分析了不同容错方法的热特性。以一相开路故障为例,研究了基于五相六桥臂SVPWM的容错控制,电流滞环等幅与铜耗最小容错控制下电枢绕组相电流幅值与相位变化,电机各部分损耗,电枢绕组的稳态温度与极端工况下的暂态温升等情况;仿真和实验研究结果表明,在额定负载下五相六桥臂SVPWM容错控制时电枢绕组极值点温度远远高于电流滞环等幅控制与铜耗最小容错控制情况;并且绕组不对称时,温度分布会更不均衡,因此提出设计和使用建议:对于高功率密度多相电机,尤其是本文研究的不对称绕组多相电机,绕组故障容错时,从热应力可靠性角度,不建议采用五相六桥臂控制方式,并且容错运行时,需要根据设计绝缘等级,温度限制降功率运行或者短时等功率运行。

贾一帆[2](2020)在《车用双电源开绕组永磁同步电机驱动系统的控制方法研究》文中进行了进一步梳理1821年,电动机被法拉第发明,比内燃机的发明早了近半个世纪。电动机以高品质的能源形式——电能为能量来源,基于机电能量转化原理,可实现电能与机械能的直接可逆转换,在结构复杂度、稳定性、工作范围、效率、响应速度、振动噪声、维护成本等方面全面领先于内燃机。然而直到今天,在公路车辆的动力源方面,电动机仍无法撼动内燃机的地位;这主要是配套的能量储存装置在能量密度、制造成本、使用寿命、充电速度等方面存在明显短板,使得纯电动汽车在续驶里程、便利性、使用成本等方面无法与燃油车辆抗衡。为解决这一问题,搭载双能量源的电驱动车辆应运而生,在保留电机驱动的同时显着改善了纯电动汽车的“里程焦虑”等负面现象;而双逆变器开绕组电机作为一种新颖的驱动构型,特别适合应用于搭载双能量源的电驱动车辆,且相比传统单逆变器搭配DC/DC变换器的双能量源构型,具有更为精细的电流控制、更高的控制自由度与容错能力;可降低单个能量源的母线电压与功率等级并允许双能量源母线电压实时变化;能适应不同的双逆变器与双能量源类型,通过双逆变器协同控制经由电机绕组通路即实现双能量源的可控功率分配。基于上述优点,开绕组电机驱动系统在双能量源电驱动车辆上具有显着的构型优势与应用前景。但现有控制方法对双逆变器开关损耗关注度不足,无法实现功率分配范围最大化,也无法根据车辆运行工况对驱动系统效率以及功率分配范围进行动态协调。因此,为将开绕组电机驱动系统应用于双能量源电驱动车辆,需按照整车性能对驱动系统在动力性、经济性、动态响应以及功率分配能力等方面的需求进行有针对性的设计与优化,并解决双逆变器协同控制难度较大、逆变器损耗较高、功率分配范围受电机工作点制约、双能量源对功率输出环境的要求存在冲突等问题。为满足车用场合的驱动与能量管理需求,本文基于隔离直流母线供电的双两电平电压型逆变器的拓扑结构,采用内置式开绕组永磁同步驱动电机,以及基于转子磁场定向的矢量控制架构;以电磁转矩控制精度与响应速度、电机有效工作范围、驱动系统效率、双能量源功率分配范围为优化目标;采用自下而上的研究顺序,依次对开绕组永磁同步电机驱动系统的数学模型、电压矢量调制与双逆变器电压矢量分配、电磁转矩与定子电流矢量控制、双能量源的搭配方式与能量管理策略展开研究,提出了相应的控制方法与控制策略;并进行了电机驱动系统动态过程仿真、台架试验以及整车能量管理仿真验证。在研究过程中,形成了以下主要创新点:1、在充分分析双SVPWM控制架构各调制方式组合下电流纹波特性的基础上,制订了双逆变器调制方式组合与切换策略;在电压矢量调制层面充分发挥双逆变器的构型优势,通过对双逆变器零矢量作用位置与合成方式的规划,在获得较低电磁转矩与电流纹波的同时,减少了单位SVPWM控制周期的逆变器桥臂动作次数。2、提出了基于双逆变器电压矢量分配可行域的电压矢量分配策略。明确了双SVPWM架构下电压矢量分配可行域边界的计算方法及其与功率分配的关系,通过基本矢量、饱和矢量、基本方向矢量等特殊电压矢量组合,实现了对电压矢量分配可行域的完全利用,充分发掘了双逆变器功率分配的潜力,尽可能精确执行功率分配指令的同时降低了逆变器器件的开关频率与开关损耗。3、提出了基于最优化理论与斐波那契寻优的电磁转矩控制策略。由电压矢量最小幅值算法提供初始可行点,通过最优化算法分别得到令驱动系统效率最优的SEO算法、令双逆变器功率分配取得上下极限的P1MAX与P1MIN算法,并在三者间进行实时斐波那契寻优;严格控制的计算量使得该策略可以在电机驱动系统控制器中在线实施,在当前电机工作点与功率分配指令的约束下获得驱动系统效率的近似最优解,兼顾了功率分配范围与驱动系统效率方面的需求。4、制定了与开绕组电机驱动系统配套的双能量源搭配方式,提出了基于通用架构的双能量源功率分配策略;通过引入功率分配偏袒系数,可以定量调节功率分配对主副能量源理想输出功率的照顾程度;可应用于不同类型的双能量源组合,在维护主能量源良好功率输出环境并提高其能量转化效率的同时保持副能量源荷电状态的稳定,使电机驱动系统可以长时间稳定运行。研究结果表明,在电机驱动系统原有的矢量控制架构上,通过增加具有功率分配功能的电压矢量分配环节,并对双逆变器调制方式与电压矢量组合进行优化,便可在实现功率精确分配的同时将双逆变器器件开关损耗降到单逆变器的水平,并获得较低的电流与转矩纹波,充分发挥了双逆变器调制的多电平优势;通过对电磁转矩控制算法进行优化,便可在最大化电机有效工作范围的基础上平衡效率与功率分配范围,兼顾了车辆的经济性与能量管理能力。按一定原则搭配双能量源并进行针对性的能量管理,便可在协调主副能量源工作需求的同时维持较高的能量转化效率,使车辆具备长距离稳定行驶能力。

李健[3](2020)在《车用永磁同步电机自适应高效率控制研究》文中提出永磁同步电机因具有结构简单、质量轻、体积小、噪声低、功率密度大以及控制精度高等优点,而被广泛的应用于新能源汽车中。在节能减排和环境保护的大环境下,电机的效率优化也成了许多学者研究的热点。本文采用矢量控制与损耗模型控制相结合的方法来提高电机的效率;将最小二乘法参数辨识与电机的损耗模型相结合,提出一种基于损耗模型搜索法应用最小二乘法参数辨识效率最优控制策略,使永磁同步电机实现自适应高效率控制。论文内容主要包括以下:(1)首先介绍了永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的概括和发展现状,总结了永磁同步电机驱动系统矢量控制策略和直接转矩控制策略以及永磁同步电机效率优化常用的几种方案。(2)建立了PMSM两相静止和旋转坐标下的数学模型,研究了SVPWM的原理并搭建了其仿真模型。搭建了PMSM双闭环控制策略,对基于di=0矢量控制策略进行仿真分析。(3)建立了PMSM损耗模型,根据电机稳态方程以及旋转坐标下等效电路,采用解析法推导出使电机损耗最小时的最优定子励磁电流。在此基础上,分别分析了铁损电阻、定子电阻以及磁链对损耗模型的影响程度。通过对电机参数敏感性分析,为基于最小二乘法的损耗模型效率最优控制策略提供了重要的参考。(4)提出了基于损耗模型的搜索法,避免了常规搜索法中造成的电机抖动;针对电机在运行过程中参数变化对电机损耗效率的影响,提出了将递推最小二乘法(Recursive Least Square,RLS)参数辨识与电机的损耗模型相结合的控制策略。该控制策略利用RLS在线辨识出电机参数,实时更新损耗模型,增强电机损耗模型对参数的鲁棒性,从而提高电机控制系统的效率。仿真结果表明本文所提出的基于损耗模型搜索法应用最小二乘法参数辨识效率最优控制策略的正确性及有效性。

李凯博[4](2020)在《电动汽车模块化多电机系统参数匹配与功率分配策略研究》文中指出模块化多电机系统(MCM)是一种由多个整体模块化电机组合而成的集中式多电机系统。它能够丰富系统工作模式、优化系统功率、提升系统容错性能,在电动汽车等领域有较好的应用前景。多个电机的组合使用增加了系统的可优化自由度,但也使系统产生了许多复杂的问题,例如:多电机设计指标的确定问题、多电机的协调控制问题及能量管理问题等。本文就MCM系统在电动汽车中的应用问题展开研究,建立了基于MCM系统的电动汽车模型,提出了用于MCM参数匹配的电机效率map图快速预估方法,并就MCM系统参数匹配、功率分配策略等理论和应用问题进行了研究。为解决MCM系统在不同种类电动汽车上的应用问题、分析系统子部件之间的相互作用、建立系统的控制模型,本文引入能量宏观描述(EMR)对基于MCM系统的不同电动汽车进行分析和建模。EMR的使用可以方便地获取系统的调节链和控制链,更加清晰、直观地反映了系统内部的能量流动,突出了系统中不同部件之间的重要耦合关系。根据反演规则,可以一步步系统性地推导出系统的控制方案,且EMR为每个状态变量都定义了闭环控制。本文建立的基于EMR的MCM模型可以作为电动汽车常用零部件的标准EMR模块直接被其他应用对象调用,提升了MCM系统模型的可移植性。为了进行MCM参数匹配、确定系统中每个电机的设计指标,需要提前获取被匹配电机的效率map图,而如果对每个电机均进行设计,需要大量的时间。本文研究了感应电机和永磁同步电机效率map图快速估算方法。该方法以额定损耗为基础,分区域计算电机损耗,仅需四个基本参数就可以快速预估电机效率map图,为以扩大系统高效区域为目标的MCM参数匹配节省了大量时间。与实验效率map图相比,采用估算效率map图时整车能耗误差小于3.2%,表明该效率map图估算方法的精度满足MCM参数匹配要求。为了优化MCM系统、确定电机设计指标,本文研究了以扩大MCM高效区域、提升MCM转矩密度和减少永磁体用量为目标的MCM参数匹配多目标优化方法。进行了串联MCM和并联MCM的参数匹配,并提出了基于行星齿轮的转矩耦合与混合耦合MCM双电机系统。与单电机相比,基于感应电机和永磁同步电机的MCM系统永磁体用量减少44%,同时系统有更大的高效区域。基于行星齿轮的双电机系统改变了MCM系统的“转速耦合”方式,提升了系统节能潜力。研究表明,MCM在纯电动汽车和串联混合动力汽车(HEV)中节能效果明显,在并联HEV中无助于降低油耗。串联MCM比并联MCM效率更高、可装配性更好。同时,双电机MCM系统的“节能/投入”比最高。为提升电驱动系统的综合效率、改善电机的工作特性,本文研究了基于模糊神经网络(ANFIS)和模型预测控制的MCM功率分配策略。提出的基于小波变换和神经网络的车速预测方法提高了车速预测精度。结合历史数据和预测数据,采用非线性回归和非线性插值优化当前时刻功率分配,改善了MCM系统中电机的工作特性。与效率最优策略相比,ANFIS策略在一定程度上改善了电机的工作特性,但是系统能耗增加2.45%。模型预测控制策略改善了电机的工作特性,系统振动噪声减小,其能耗仅增加1.4%。模型预测控制策略在提升系统效率的同时可以改善电机工作特性,是一种适用于MCM系统的功率分配策略。

陈博闻[5](2020)在《电动汽车用永磁同步电机电磁设计与高精度仿真建模研究》文中指出永磁同步电机具有效率高、功率密度大、鲁棒性强以及调速范围广等优点,被广泛应用于家用电器、航空航天、轨道交通与电动汽车等领域,是当前电机领域研究和应用热点。本文以电动汽车驱动用永磁同步电机电磁设计和最优控制为研究内容,对永磁同步电机的高精度仿真建模,电机系统在弱磁控制时的最优效率及转矩波动进行了系统研究。主要工作如下:讨论了永磁同步电机电磁设计的常用方法,针对一台15 kW电动汽车用永磁同步电机的主要尺寸进行了设计分析,使用有限元分析法对电机结构尺寸、材料选择和失磁特性等进行了设计优化。阐述了永磁同步电机数学建模的原理,分析了不同工况下饱和程度的差异以及交叉耦合效应对永磁体磁链与定子电感的影响,构建了磁链和电感动态变化的永磁同步电机高精度仿真模型,实现了永磁同步电机的高精度仿真。讨论了永磁同步电机常用控制策略,应用最大转矩电流比控制与弱磁控制对15 kW电动汽车用永磁同步电机进行了瞬态与稳态特性仿真研究。针对电动汽车驱动特点,以电机效率和转矩波动作为最优弱磁控制目标,提出了以效率-转矩波动比(Efficiency-to-Torque-Ripple Ratio,ETRR)为优化目标的ETRR最优控制策略,构建了ETRR优化仿真系统,进行了全工况下永磁同步电机ETRR最优控制仿真研究。基于所设计的15 kW永磁同步电机,仿真和实验验证了本文所提永磁同步电机高精度仿真模型的准确性和ETRR最优控制策略的有效性。

蔡辉[6](2019)在《车用开关磁阻电机驱动系统控制方法研究》文中进行了进一步梳理电动汽车代替燃油汽车是汽车工业发展必然趋势,世界各国致力于推动电动汽车发展。开关磁阻电机特有的可靠性高、容错能力强、过载倍数高等性能非常适用于电动汽车。然而,由于开关磁阻特殊铁心磁路结构及非线性电磁特性引起的转矩脉动限制了其应用推广。另外,位置传感器的安装也增加了成本和复杂性。本文主要针对开关磁阻电机转矩脉动抑制技术及无位置传感器技术展开研究,论文主要内容为以下部分:首先,提出一种基于随机Dropout神经网络构造的转矩观测器,利用深度神经网络所具备的多层非线性层次结构提供的计算模型对于输入输出数据之间复杂关系的强大学习与表达能力,对多个神经网络单元进行训练,通过网络结构优化重构,得到比较强的泛化能力的模型,使其逼近及收敛能力得到提高,解决了模型过于贴合训练数据而导致泛化能力较弱的过拟合(Overfitting)的问题。通过离线模型训练,获取电流-角度-转矩等离散数据之间的非线性映射特性,并结合转矩分配策略,使实际转矩快速跟踪给定转矩。新型转矩观测器的使用避免查表法存储空间问题及解析法复杂运算问题。其次,针对传统开关磁阻转矩脉动抑制策略中采用电流滞环控制方法带来的电流动态跟踪能力弱而引起转矩脉动大这一问题,提出一种基于线性转矩分配函数策略下的无差拍电流预测方法,提高电流跟踪特性,减小因电流跟踪能力弱引起的转矩脉动。根据电机运行中电流分布特征及电流变化率,灵活选择“正压零压”“负压零压”等PWM调制模式,确定最佳的功率变换器励磁、续流、退磁模式组合,提高在不同运行模式下电流控制的准确度,在不增加开关频率或改变滞环宽度条件下,使实际电流时刻跟踪给定,减小电流纹波。再次,针对采用传统转矩分配函数引起的换相期间电流峰值高的问题,设计了以电流变化率及铜耗最小为目标的新型转矩分配函数,采用遗传算法对输入参数与目标进行优化计算,选取最优转矩分配函数,使电流峰值抑制及铜耗最小化。最后,针对开关磁阻电机重载运行下因饱和电感随电流变化而导致速度和位置估算不准的问题,提出了一种基于六个电感特殊位置点的开关磁阻电机转子位置估算方法。在线计算全周期增量电感信息并获得电感曲线,通过相邻两相电感大小判断输出交点位置角度。采用六次多项式拟合方法拟合交点角度与电流的函数关系,再由电感交点位置点估算任意时刻电机转速及位置。

刘皓[7](2018)在《基于电动汽车异步电机矢量控制的效率优化研究》文中提出电动汽车异步电机运行效率对整车经济性和续航里程具有重要影响,研究其效率优化问题具有重要意义。基于电动汽车异步电机矢量控制本文从考虑铁损的异步电机建模及铁损电流补偿、基于损耗模型的效率优化策略、电流控制控制器设计三个方面开展了研究工作。本文首先建立了同步旋转坐标系下考虑铁损的异步电机动态数学模型,基于Matlab/Simulink采用模块化搭建和S-Function两种方法搭建了仿真模型;针对车用异步电机铁损较大的特点,分析了铁损对转子定向矢量控制输出转矩的影响,研究了磁链观测和电流目标值的静态补偿和静态磁链补偿两种补偿策略,对比分析了不同补偿策略的性能,通过仿真验证了补偿方法的准确性。然后,在基于损耗模型的效率优化策略方面,分析了异步电机运行限制条件,确定了异步电机的稳态运行区域;在考虑漏感参数的情况下对损耗模型进行了简化,并确定了全工况效率最优的稳态磁链;在此基础上,为了加快转矩响应提出了不同工况下最优磁链控制模式和外电压闭环弱磁控制模式两种模式共同组成的动态效率最优控制策略,仿真验证了控制策略提高电机运行效率、加快转矩响应速度的有效性。接着,在电流控制器设计方面,推导了考虑铁损的异步电机电压方程,分别基于忽略铁损和考虑铁损的电压方程设计了电流内模控制器;为了提高控制器鲁棒性和稳定性提出了带有线性反馈的电流内模控制器;对比分析和仿真验证了带有线性反馈的内模控制器有效性和强鲁棒性。最后,搭建了异步电机控制器实验样机,利用实验室实验平台对异步电机矢量效率优化控制算法开展了实验研究,验证了矢量控制算法的静动态性能、效率优化策略的优化效果和改进电流内模控制器的解耦性能。

谭海波[8](2018)在《基于模型参考自适应的永磁同步电机在线效率最优控制的研究》文中研究指明永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)因其功率密度高、体积小、过载能力强等优点,被广泛的应用于新能源汽车、工业传动控制等各领域中。在当今世界能源危机以及倡导绿色环保的背景下,电机的能耗问题成为了研究热点。本文深入研究了 PMSM在线效率优化控制策略,提出了基于模型参考自适应的损耗模型法在线效率最优控制策略。本文介绍了 PMSM效率优化控制策略在国内外研究现状以及未来发展方向,总结了各类效率优化控制策略优劣以及研究动态。详细介绍了 PMSM矢量控制原理。基于PMSM双闭环矢量控制策略,分析了 id=0的PMSM矢量控制策略,并对基于id=0的矢量控制策略进行仿真分析。基于id=0矢量控制策略的基础上,根据电机稳态电路,给出了可控电气损耗的铜耗和铁耗与定子电流的关系,由此得出了损耗最小时的最优定子电流满足的条件。分析了损耗模型受电机参数变化的影响程度,得出了的效率最优控制策略的参数敏感性曲线;针对传统损耗模型法效率最优控制策略依赖电机参数的问题,提出了基于模型参考自适应的损耗模型法效率最优控制策略。该控制策略利用模型参考自适应在线辨识出不同工况下的电机参数,实时更新损耗模型,增强了电机损耗模型的鲁棒性,使电机始终运行在损耗最小的点,从而提高电机控制系统的效率。搭建了基于MRAS的Matlab/Simulink仿真模型,并进行了仿真验证。仿真结果表明本文提出的基于模型参考自适应的损耗模型法效率最优控制策略的正确性及有效性。介绍了 PMSM对拖实验平台以及硬件电路,并设计了电机控制算法软件。实验结果进一步论证了本文所提的控制策略正确性及有效性。

《中国公路学报》编辑部[9](2017)在《中国汽车工程学术研究综述·2017》文中指出为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车NVH控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车NVH控制技术、车身与底盘总成NVH控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。

田波[10](2015)在《转子磁分路混合励磁同步电机驱动系统效率分析与优化》文中提出转子磁分路混合励磁同步电机(Hybrid Excitation Synchronous machine,HESM)是在切向磁钢永磁同步电机基础上发展的一类新型混合励磁电机,具备功率密度高和气隙磁场可调的优点。励磁电流的引入使得HESM相比永磁同步电机增加了励磁损耗环节,同时也使HESM的效率优化控制增加了一个可控变量,特别是在高速弱磁控制区,励磁电流弱磁可显着减小直轴去磁电流消耗,有利于提升系统效率。本文重点研究转子磁分路HESM的效率优化控制方法。根据转子磁分路HESM的结构特征和运行原理,在定转子坐标系下建立了HESM的数学模型和损耗模型。对转子磁分路HESM驱动系统和电流控制技术进行了深入的研究,提出了HESM驱动系统效率优化控制策略。该策略基于传统矢量控制,根据电机运行特点和实际运行条件,针对电机不同的运行状况合理分配励磁电流和电枢电流,在满足电机运行要求的基础上提高驱动系统效率。在Matlab/simulink中建立了转子磁分路HESM的驱动系统仿真模型,对转子磁分路HESM的基本特性和所提出的电流控制策略进行了仿真分析,验证了仿真模型与控制策略的正确性。构建了100k W转子磁分路HESM驱动系统实验平台,进行了全面而深入的研究。实验内容包括励磁电流对起动性能和空载损耗的影响,以及励磁电流和电枢电流对电机运行特性和系统效率的影响。通过驱动调速实验,实施电流协调控制策略。结果表明,该策略提升了电机在不同工况下的稳定性及动态性能;实现了电机驱动系统运行效率的提升;拓宽了电机的恒功率运行范围,其恒功率运行范围达到1:3.5以上,验证了电流协调策略在转子磁分路HESM驱动系统中应用的可行性。

二、电动汽车驱动用感应电机在线效率最优控制的算法研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、电动汽车驱动用感应电机在线效率最优控制的算法研究(论文提纲范文)

(1)全电飞机用十五相永磁同步电机驱动控制系统的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
    1.2 全电飞机国内外研究现状
    1.3 多相电机及驱动控制系统研究现状
        1.3.1 多相电机定义及发展现状
        1.3.2 多相电机驱动系统的控制方法
        1.3.3 多相电机驱动系统的容错策略
    1.4 电机驱动控制系统关键问题的研究现状
        1.4.1 转矩扰动抑制方法
        1.4.2 效率最优控制方法
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 十五相PMSM系统建模与不对称绕组特性分析
    2.1 引言
    2.2 飞行工况下总体效率最优绕组匹配方案
        2.2.1 螺旋桨负载转矩的建模
        2.2.2 飞行工况的电驱动系统特性要求
        2.2.3 3×5 相PMSM不对称绕组匹配
    2.3 3×5 相PMSM的数学模型
        2.3.1 自然坐标系下基本方程
        2.3.2 不对称绕组定子电感分析
        2.3.3 不对称绕组合成磁动势谐波分析
    2.4 基于三dq轴变换的3×5 相电机系统矢量控制模型
        2.4.1 基于三dq轴变换的数学模型
        2.4.2 3×5 相PMSM系统仿真模型
        2.4.3 不对称绕组三次谐波抑制控制模型
    2.5 仿真与实验研究
        2.5.1 实验平台搭建
        2.5.2 三次谐波抑制的仿真与实验
        2.5.3 3×5 相PMSM绕组分套矢量控制仿真与实验
    2.6 本章小结
第3章 飞行工况下十五相PMSM调速系统抗扰动控制
    3.1 引言
    3.2 全电飞机电驱动系统扰动问题
        3.2.1 螺旋桨的扰动转矩
        3.2.2 扰动转矩对电驱动系统的影响
        3.2.3 电机参数变化对电驱动系统的影响
    3.3 基于LADRC负载转矩前馈补偿的抗扰动设计
        3.3.1 系统构建及仿真模型的建立
        3.3.2 负载转矩观测器的设计
        3.3.3 线性自抗扰控制器的设计
    3.4 转速波动抑制效果的仿真验证与分析
        3.4.1 仿真说明及系统参数设定
        3.4.2 转矩扰动时的转速波动抑制
        3.4.3 电机参数变化时的转速波动抑制
        3.4.4 不对称运行下转速波动抑制
    3.5 实验研究
        3.5.1 转矩扰动时的转速波动抑制实验
        3.5.2 飞行工况下电驱动系统转速与转矩响应
    3.6 本章小结
第4章 基于飞行工况的3×5 相PMSM系统最优效率运行控制
    4.1 引言
    4.2 效率最优的绕组转矩分配
        4.2.1 3×5相PMSM各套绕组的效率map图
        4.2.2 效率最优的绕组转矩分配方法
        4.2.3 转矩分配与各套绕组工作点分布
    4.3 基于模糊控制原理的转矩分配策略
        4.3.1 模糊控制器的设计
        4.3.2 基于模糊控制的系统仿真模型建立
        4.3.3 转矩分配与各套绕组工作点分布
    4.4 基于飞行工况的规则控制转矩分配
        4.4.1 绕组切换规则的制定
        4.4.2 不同转矩分配方法的工作点效率对比分析
    4.5 绕组切换时的转矩波动抑制分析
        4.5.1 绕组切换时的转矩波动抑制方法
        4.5.2 不同切换策略下转矩波动对比分析
    4.6 3×5 相PMSM系统的绕组分套控制方法
        4.6.1 绕组分套的控制方法
        4.6.2 不同转矩分配策略的比较
    4.7 本章小结
第5章 3×5 相PMSM系统不同容错控制的热分析
    5.1 引言
    5.2 多相电机的不同容错控制方法分析
        5.2.1 基于合成磁动势不变的容错方法
        5.2.2 基于合成电压矢量不变的容错方法
        5.2.3 不同容错控制方法的相电流特性
    5.3 3×5 相PMSM系统容错运行时损耗特性
        5.3.1 3×5 相PMSM热分析模型的建立
        5.3.2 不同容错控制方法下的损耗分析
    5.4 3×5 相PMSM不同容错运行的温度场特征
        5.4.1 对称3×5 相PMSM的稳态温度场
        5.4.2 不对称3×5 相PMSM的稳态温度场
        5.4.3 飞行工况下3×5 相PMSM的暂态温度场
    5.5 实验研究
        5.5.1 样机及测试平台的搭建
        5.5.2 不同容错控制方法下温度测试
    5.6 本章小结
结论
参考文献
附录 A 3×5 相PMSM数学模型参数计算
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(2)车用双电源开绕组永磁同步电机驱动系统的控制方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 开绕组电机驱动系统的拓扑结构
        1.2.2 双逆变器的协同控制
        1.2.3 永磁同步电机的控制方法
        1.2.4 整车能量管理方法
    1.3 论文研究思路与主要内容
        1.3.1 论文课题来源
        1.3.2 论文研究思路
        1.3.3 论文主要内容
第2章 开绕组永磁同步电机驱动系统模型建立
    2.1 电机空间矢量坐标变换
        2.1.1 坐标变换的基本方程
        2.1.2 等幅值变换与等功率变换
    2.2 永磁同步电机的数学模型
        2.2.1 永磁同步电机的基本数学模型
        2.2.2 计及铁心损耗的永磁同步电机数学模型
        2.2.3 分离定子漏电感的永磁同步电机数学模型
        2.2.4 电机模型的机械部分与稳态特性
    2.3 逆变器器件模型
        2.3.1 逆变器器件的通态特性
        2.3.2 逆变器器件的开关特性
    2.4 开绕组永磁同步电机驱动系统仿真模型
        2.4.1 开绕组永磁同步电机本体模型
        2.4.2 逆变器与外围电路模型
    2.5 本章小结
第3章 电压矢量调制与双逆变器电压矢量分配策略
    3.1 逆变器中点电压与电压矢量分配原理
        3.1.1 逆变器中点电压与电机相电压的关系
        3.1.2 双逆变器电压矢量分配的基本原理
    3.2 空间矢量脉宽调制的原理、分类与实现
        3.2.1 空间矢量脉宽调制的基本原理
        3.2.2 空间矢量脉宽调制的分类与实现
    3.3 电流纹波分析与双逆变器调制方式组合选择
        3.3.1 单逆变器SVPWM电流纹波矢量计算
        3.3.2 双SVPWM调制电流纹波矢量特性分析
        3.3.3 双逆变器调制方式组合与切换策略
    3.4 双逆变器电压矢量分配规则与策略
        3.4.1 电压矢量分配规则
        3.4.2 电压矢量分配组合的分类与实现
        3.4.3 电压矢量分配策略
    3.5 双逆变器调制方式与电压矢量分配的仿真验证
        3.5.1 对照组与仿真参数设置
        3.5.2 仿真结果与分析
    3.6 本章小结
第4章 开绕组永磁同步电机的转矩与电流控制策略
    4.1 电磁转矩控制的限制与稳态功率分配范围
        4.1.1 电机电磁转矩的限制因素
        4.1.2 电机稳态运行下功率分配范围的计算方法
    4.2 主流电磁转矩控制算法的对比与改进
        4.2.1 主流电磁转矩控制算法的推导
        4.2.2 电压矢量最小幅值控制的推导
        4.2.3 电磁转矩控制算法性能对比
    4.3 最优化电磁转矩控制算法
        4.3.1 驱动系统效率最优算法
        4.3.2 功率分配极限最优算法
        4.3.3 基于斐波那契寻优的电磁转矩控制策略
    4.4 定子电流控制方法
    4.5 转矩控制策略的仿真验证
        4.5.1 对照组与仿真参数设置
        4.5.2 仿真结果与分析
    4.6 本章小结
第5章 电机驱动系统台架试验
    5.1 台架结构与测试仪器
    5.2 被测电机基本参数与理论特性
    5.3 试验结果与分析
        5.3.1 动态功率分配指令跟随试验
        5.3.2 电机工作区域效率与功率分配范围验证试验
    5.4 本章小结
第6章 面向整车能量管理的应用研究
    6.1 整车纵向动力学模型与制动能量回收方案
        6.1.1 整车驱动系统构型与纵向动力学模型
        6.1.2 简化制动能量回收方案
    6.2 电机工作点分布与驱动系统效率极限情况
    6.3 车载能量源的分类与特性分析
        6.3.1 车载能量源的搭配原则与分类方式
        6.3.2 能量转化装置的特性分析
        6.3.3 能量储存装置的特性分析
    6.4 双能量源功率分配策略
        6.4.1 典型的双能量源搭配方式
        6.4.2 基于通用架构的功率分配策略
    6.5 整车能量管理仿真
        6.5.1 内燃机发电系统搭配功率型蓄电池仿真结果
        6.5.2 能量型蓄电池搭配超级电容仿真结果
    6.6 本章小结
第7章 全文总结与研究展望
    7.1 全文总结
    7.2 研究创新点
    7.3 工作展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢

(3)车用永磁同步电机自适应高效率控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 车用永磁同步电机驱动系统与PMSM驱动控制技术概况
        1.2.1 车用永磁同步电机驱动系统概况
        1.2.2 PMSM驱动基本控制技术概况
    1.3 车用永磁同步电机驱动系统研究现状
    1.4 PMSM效率优化控制研究现状
        1.4.1 基于损耗模型的效率优化控制策略(LossMinimization Control,LMC)
        1.4.2 基于搜索算法的效率优化控制策略(Search Control,SC)
    1.5 本文主要研究内容和框架
第二章 PMSM数学模型的建立及FOC控制
    2.1 PMSM数学建模
        2.1.1 PMSM的数学模型
        2.1.2 PMSM的坐标变换及旋转坐标系下数学模型
    2.2 SVPWM原理及实现方法
    2.3 PMSM的矢量控制
        2.3.1 基于PI调节器的PMSM矢量控制
    2.4 本章小结
第三章 基于损耗模型的PMSM效率优化控制策略及参数敏感度分析
    3.1 PMSM系统损耗分析
        3.1.1 逆变器损耗
        3.1.2 电机损耗
    3.2 损耗模型的建模
    3.3 计算PMSM定子励磁电流
    3.4 基于损耗模型效率最优仿真分析
    3.5 参数敏感度分析
        3.5.1 铁损电阻变化在损耗模型中的影响
        3.5.2 铜损电阻变化在损耗模型中的影响
        3.5.3 磁链变化在损耗模型中的影响
    3.6 本章小结
第四章 基于模型黄金分割搜索算法的PMSM效率优化控制
    4.1 黄金分割算法原理
    4.2 基于模型黄金分割法搜索法的 IPMSM 效率优化控制仿真
    4.3 本章小结
第五章 基于RLS的损耗模型自适应效率优化控制策略
    5.1 最小二乘法介绍
    5.2 最小二乘法原理
        5.2.1 递推最小二乘法原理与带遗忘因子的递推最小二乘算法
        5.2.2 电机数学物理模型RLS表现形式及仿真
    5.3 基于RLS的损耗模型效率最优控制策略
        5.3.1 基于RLS的 LMC效率最优控制
        5.3.2 基于损耗模型搜索法应用最小二乘法效率最优控制策略
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录 :攻读硕士学位期间参与项目及发表论文
    附录 A 参与项目
    附录 B 发表论文

(4)电动汽车模块化多电机系统参数匹配与功率分配策略研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的目的和意义
    1.2 电动汽车驱动电机发展与研究现状
        1.2.1 常用驱动电机发展概况
        1.2.2 驱动电机模块化研究现状
    1.3 电动汽车多驱动系统拓扑结构研究现状
        1.3.1 纯电动汽车多电机系统
        1.3.2 混合动力电动汽车多电机系统
    1.4 电动汽车多驱动系统关键问题研究现状
        1.4.1 参数匹配方法
        1.4.2 功率分配策略
    1.5 与MCM系统关键问题相关的研究方法发展现状
        1.5.1 模型图形化描述方法
        1.5.2 电机效率map图计算方法
    1.6 课题主要研究内容
        1.6.1 研究问题分析
        1.6.2 本文研究内容
第2章 基于EMR的MCM系统电动汽车模型的建立
    2.1 引言
    2.2 MCM基本拓扑结构与耦合特性分析
    2.3 基于EMR的电动汽车电驱动系统模型的建立
        2.3.1 电压源逆变器模型
        2.3.2 驱动电机模型
    2.4 基于EMR反演规则的电驱动系统控制模型的建立
        2.4.1 电驱动系统反演控制模型
        2.4.2 反演控制方案实验验证
    2.5 基于EMR的MCM系统电动汽车模型的建立
        2.5.1 纯电动汽车模型
        2.5.2 混合动力汽车模型
    2.6 基于EMR反演规则的电动汽车控制模型的建立
        2.6.1 纯电动汽车反演控制模型
        2.6.2 混合动力汽车反演控制模型
    2.7 本章小结
第3章 电动汽车驱动电机效率map图快速预估方法
    3.1 引言
    3.2 电机效率map图快速估算流程
    3.3 感应电机效率map图快速预估方法研究
        3.3.1 不同工作区域电流角与转差率推导
        3.3.2 峰值效率点与额定点损耗计算
        3.3.3 损耗map图计算
    3.4 永磁同步电机效率map图快速预估方法研究
        3.4.1 恒功率区域电流角推导
        3.4.2 峰值效率点与额定点损耗计算
        3.4.3 损耗map图计算
    3.5 电机效率map图快速预估方法精度实验验证
        3.5.1 样机效率map图实验测试
        3.5.2 效率map图估算误差分析
        3.5.3 基于整车能耗的估算效率map图误差分析
    3.6 本章小结
第4章 基于多目标优化的MCM系统参数匹配
    4.1 引言
    4.2 MCM系统参数匹配问题分析
        4.2.1 参数匹配流程分析
        4.2.2 参数匹配初始要求计算
    4.3 MCM系统参数优化匹配
        4.3.1 多目标优化函数的建立
        4.3.2 约束条件的建立
    4.4 不同MCM拓扑结构最优参数匹配结果与分析
        4.4.1 串联MCM
        4.4.2 并联MCM
        4.4.3 基于行星齿轮的MCM双电机系统
    4.5 不同MCM匹配结果对整车能耗影响分析
        4.5.1 对纯电动汽车能耗的影响
        4.5.2 对混合动力汽车能耗的影响
    4.6 本章小结
第5章 MCM系统功率分配策略研究
    5.1 引言
    5.2 基于MCM最优匹配结果的电机优化设计
    5.3 MCM系统功率分配问题总体方案
    5.4 MCM系统功率分配策略设计
        5.4.1 ANFIS功率分配策略
        5.4.2 模型预测控制功率分配策略
        5.4.3 不同功率分配策略的比较
    5.5 MCM系统功率分配策略实验验证
        5.5.1 基于EMR的硬件在环仿真方法论
        5.5.2 硬件在环仿真实验平台构建
        5.5.3 实验结果与分析
    5.6 本章小结
结论
参考文献
附录A 附录
    A.1 EMR方法论述
    A.2 行星齿轮简介
    A.3 基于DP算法的整车最优功率分配策略
    A.4 MCM系统效率最优功率分配策略
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢

(5)电动汽车用永磁同步电机电磁设计与高精度仿真建模研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究意义与背景
    1.2 永磁同步电机建模与仿真研究现状
        1.2.1 永磁同步电机建模原理
        1.2.2 内置式永磁同步电机仿真研究现状
    1.3 永磁同步电机弱磁控制研究现状
    1.4 本文的主要研究内容及方法
2 永磁同步电机电磁设计与有限元仿真优化
    2.1 电磁设计基本方法
        2.1.1 等效磁路法
        2.1.2 有限元分析法
        2.1.3 等效磁路法与有限元分析法混合设计法
    2.2 电机基本结构设计
        2.2.1 主要尺寸设计
        2.2.2 定子尺寸设计
        2.2.3 转子结构选择
        2.2.4 永磁体尺寸设计
        2.2.5 极槽配合
        2.2.6 电机结构与参数
    2.3 永磁同步电机设计优化
        2.3.1 定子槽开口宽度设计优化
        2.3.2 永磁体材料设计优化
        2.3.3 斜极设计
    2.4 电磁性能分析
        2.4.1 空载性能分析
        2.4.2 负载性能分析
        2.4.3 失磁特性分析
    2.5 本章小结
3 永磁同步电机高精度建模仿真研究
    3.1 引言
    3.2 永磁同步电机基本数学模型
        3.2.1 电压Park变换
        3.2.2 d-q轴电流计算
        3.2.3 电流Park逆变换
        3.2.4 电磁转矩计算
        3.2.5 机械角速度计算
    3.3 永磁同步电机的控制策略
        3.3.1 i_d=0 控制
        3.3.2 最大转矩电流比控制
        3.3.3 弱磁控制
    3.4 仿真研究
        3.4.1 基本特性仿真分析
        3.4.2 弱磁控制仿真分析
    3.5 本章小结
4 永磁同步电机弱磁控制性能优化研究
    4.1 引言
    4.2 电机效率与弱磁角关系分析
    4.3 转矩波动与弱磁角关系分析
    4.4 最优效率-转矩波动比控制
    4.5 仿真分析与结果
    4.6 实验验证
    4.7 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
参考文献
作者简历

(6)车用开关磁阻电机驱动系统控制方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 电动汽车用驱动电机介绍
    1.3 开关磁阻电机系统应用现状
    1.4 开关磁阻电机转矩脉动抑制技术研究现状
        1.4.1 转矩脉动抑制技术研究综述
        1.4.2 转矩脉动抑制难点及对策
    1.5 开关磁阻电机无位置传感器技术研究现状
    1.6 文本研究内容及结构
    1.7 本章小结
第2章 开关磁阻电机基本理论与非线性建模
    2.1 开关磁阻电机系统组成及基本原理
        2.1.1 开关磁阻电机电感、磁链、转矩
        2.1.2 开关磁阻电机常用拓扑电路
        2.1.3 开关磁阻电机传统控制方法
    2.2 电机系统基本方程
    2.3 开关磁阻电机电磁特性分析
    2.4 本章小结
第3章 开关磁阻电机转矩脉动抑制关键技术研究
    3.1 基于随机DROPOUT深度学习转矩观测器构建及应用
        3.1.1 传统转矩观测器设计方法
        3.1.2 基于随机Dropout深度学习网络的转矩观测器设计
        3.1.3 Dropout深度学习网络构造
        3.1.4 Dropout深度学习网络的离线训练
        3.1.5 训练结果分析
        3.1.6 仿真与实验
    3.2 基于TSF开关磁阻电机电流预测控制策略
        3.2.1 磁链的获取
        3.2.2 基于转矩分配策略的电流分布特征
        3.2.3 电流建立阶段控制方法
        3.2.4 电流下降区控制方法
        3.2.5 换相区的电压占空比预测
        3.2.6 仿真与试验
    3.3 基于遗传算法的新型转矩分配函数开关磁阻电机多目标优化策略
        3.3.1 基于TSF的控制系统
        3.3.2 基于二次型曲线叠加的参数可调转矩分配函数
        3.3.3 基于遗传算法的多目标优化方法
        3.3.4 转矩分配函数优化条件
        3.3.5 仿真与实验
    3.4 本章小结
第4章 基于特殊位置点的无位置传感器技术研究
    4.1 相电感估算原理
    4.2 特殊位置点选取
        4.2.1 非磁饱运行特性下的位置点选取
        4.2.2 饱和电磁特性运行下特殊位置点选取
    4.3 基于特殊位置点的无位置传感器控制策略
        4.3.1 无位置传感器控制策略概述
        4.3.2 磁路非饱和状态下转速与位置估计
        4.3.3 磁路饱和状态下转速与位置估计
        4.3.4 误差分析
    4.4 仿真与试验分析
    4.5 本章小结
第5章 控制系统硬件及软件设计
    5.1 硬件电路
        5.1.1 电源电路
        5.1.2 芯片最小系统
        5.1.3 信号检测电路
        5.1.4 驱动电路
    5.2 软件设计
        5.2.1 主程序
        5.2.2 中断程序
    5.3 本章小结
结论
参考文献
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
致谢

(7)基于电动汽车异步电机矢量控制的效率优化研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 电动汽车异步电机效率优化研究现状
        1.2.1 异步电机驱动系统损耗分析
        1.2.2 异步电机效率优化控制策略
        1.2.3 异步电机效率优化动态响应策略
    1.3 本文研究内容
第2章 考虑铁损的异步电机建模
    2.1 考虑铁损的异步电机数学模型
        2.1.1 考虑铁损的异步电机基本方程
        2.1.2 考虑铁损的异步电机状态方程
    2.2 铁损对转子磁场定向矢量控制的影响及补偿研究
        2.2.1 考虑铁损的异步电机转子磁场定向矢量控制
        2.2.2 铁损对转子磁场定向矢量控制的影响及补偿研究
    2.3 仿真研究
        2.3.1 考虑铁损的异步电机模型仿真
        2.3.2 铁损电流的补偿方法仿真
    2.4 本章小结
第3章 基于异步电机损耗模型的效率优化策略
    3.1 异步电机运行约束条件分析
        3.1.1 异步电机最大转差频率约束
        3.1.2 异步电机不用运行区域约束分析
    3.2 基于损耗模型的异步电机最优磁链控制策略分析
        3.2.1 基于损耗模型的异步电机损耗计算
        3.2.2 基于损耗模型的最优磁链理论计算及分析
        3.2.3 参数变化对基于损耗模型的效率优化算法影响
    3.3 基于损耗模型的异步电机效率优化控制策略分析
        3.3.1 转矩指令值控制策略
        3.3.2 励磁电流指令值控制策略
        3.3.3 转矩电流指令值控制策略
        3.3.4 带有铁损电流补偿的电流控制策略
    3.4 仿真研究
    3.5 本章小结
第4章 基于异步电机损耗模型的电流控制策略
    4.1 同步坐标系下电流内模解耦控制器
    4.2 异步电机同步坐标系下改进的电流内模解耦控制器
    4.3 基于异步电机损耗模型的电流内模解耦
        4.3.1 考虑铁损的异步电机电压方程
        4.3.2 考虑铁损的异步电机电流内模控制器设计
    4.4 仿真研究
        4.4.1 异步电机电流控制器解耦对比
        4.4.2 考虑铁损的异步电机电流控制器解耦对比
    4.5 本章小结
第5章 异步电机效率优化策略实验验证及结果分析
    5.1 车用异步电机控制器设计
        5.1.1 控制器硬件设计
        5.1.2 控制器软件算法
    5.2 实验台架介绍
    5.3 异步电机矢量控制的效率优化策略实验验证及结果分析
        5.3.1 转子磁场定向矢量控制实验验证
        5.3.2 基于损耗模型效率优化算法实验验证
        5.3.3 基于损耗模型的电流内模解耦控制算法实验验证
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结和结论
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

(8)基于模型参考自适应的永磁同步电机在线效率最优控制的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 PMSM效率最优控制国内外研究动态
        1.2.1 基于LMC法的效率最优控制策略
        1.2.2 基于搜索寻优法PMSM效率最优控制策略
    1.3 本文主要研究内容
第2章 永磁同步电机矢量控制原理
    2.1 PMSM本体结构
    2.2 PMSM数学模型
        2.2.1 PMSM在ABC三相静止坐标系中的数学模型
        2.2.2 PMSM在d-q坐标系的数学模型
    2.3 PMSM转子磁场定向的矢量控制
    2.4 基于i_d=0的PMSM矢量控制仿真
    2.5 本章小结
第3章 基于损耗模型法的PMSM效率最优控制策略
    3.1 PMSM系统损耗分析
        3.1.1 逆变器损耗分析
        3.1.2 电机损耗分析
    3.2 基于LMC法的效率最优控制策略
        3.2.1 基于LMC法效率最优控制策略原理
        3.2.2 损耗模型的建模
        3.2.3 PMSM最优定子电流推导
    3.3 参数变化对损耗模型影响分析
        3.3.1 铁损电阻变化对损耗模型的影响
        3.3.2 铜损电阻变化对损耗模型的影响
        3.3.3 磁链变化对损耗模型的影响
        3.3.4 电感变化对损耗模型的影响
        3.3.5 损耗模型对电机各参数敏感度分析
    3.4 基于LMC法效率最优控制仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 基于MRAS的损耗模型法永磁同步电机效率最优控制策略
    4.1 基于MRAS参数辨识原理介绍
    4.2 基于Lyapunov稳定理论的MRAS永磁同步电机参数观测器
        4.2.1 基于Lyapunov稳定理论参考模型与可调模型的建立
        4.2.2 基于Lyapunov稳定理论参数自适应律的推导
    4.3 基于Popov稳定理论设计MRAS永磁同步电机参数观测器
        4.3.1 基于Popov稳定理论参考模型与可调模型的建立
        4.3.2 基于Popov稳定理论参数自适应律的推导
    4.4 基于MRAS的损耗模型效率最优控制策略
        4.4.1 永磁同步电机定子电阻、磁链的辨识
    4.5 基于MRAS的损耗模型效率最优控制策略的仿真
        4.5.1 效率最优控制策略对控制系统动态性能仿真
        4.5.2 基于MRAS损耗模型效率最优控制策略控制效果仿真
    4.6 本章小节
第5章 电机控制系统的设计与实现
    5.1 控制系统硬件电路介绍
        5.1.1 DSP最小系统电路
        5.1.2 智能功率模块电路
        5.1.3 信号采集电路
    5.2 控制系统软件设计
        5.2.1 主程序设计
        5.2.2 主中断程序设计
        5.2.3 基于MRAS的损耗模型效率最优控制策略子程序设计
    5.3 控制系统实验分析
        5.3.1 PMSM动态响应实验
        5.3.2 PMSM控制系统效率测试
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文
附录 B 攻读学位期间所参与的科研项目
致谢

(9)中国汽车工程学术研究综述·2017(论文提纲范文)

索引
0引言
1汽车NVH控制 (长安汽车工程研究院庞剑总工程师统稿)
    1.1从静音到声品质 (重庆大学贺岩松教授提供初稿)
        1.1.1国内外研究现状
        1.1.1.1声品质主观评价
        1.1.1.2声品质客观评价
        1.1.1.3声品质主客观统一模型
        1.1.2存在的问题
        1.1.3研究发展趋势
    1.2新能源汽车NVH控制技术
        1.2.1驱动电机动力总成的NVH技术 (同济大学左曙光教授、林福博士生提供初稿)
        1.2.1.1国内外研究现状
        1.2.1.2热点研究方向
        1.2.1.3存在的问题与展望
        1.2.2燃料电池发动机用空压机的NVH技术 (同济大学左曙光教授、韦开君博士生提供初稿)
        1.2.2.1国内外研究现状
        1.2.2.2存在的问题
        1.2.2.3总结与展望
    1.3车身与底盘总成NVH控制技术
        1.3.1车身与内饰 (长安汽车工程研究院庞剑总工程师提供初稿)
        1.3.1.1车身结构
        1.3.1.2声学包装
        1.3.2制动系 (同济大学张立军教授、徐杰博士生、孟德建讲师提供初稿)
        1.3.2.1制动抖动
        1.3.2.2制动颤振
        1.3.2.3制动尖叫
        1.3.2.4瓶颈问题与未来趋势
        1.3.3轮胎 (清华大学危银涛教授、杨永宝博士生、赵崇雷硕士生提供初稿)
        1.3.3.1轮胎噪声机理研究
        1.3.3.2轮胎噪声计算模型
        1.3.3.3轮胎噪声的测量手段
        1.3.3.4降噪方法
        1.3.3.5问题与展望
        1.3.4悬架系 (吉林大学庄晔副教授提供初稿)
        1.3.4.1悬架系NVH问题概述
        1.3.4.2悬架系的动力学建模与NVH预开发
        1.3.4.3悬架系的关键部件NVH设计
        1.3.4.4悬架NVH设计整改
    1.4主动振动控制技术 (重庆大学郑玲教授提供初稿)
        1.4.1主动和半主动悬架技术
        1.4.1.1主动悬架技术
        1.4.1.2半主动悬架技术
        1.4.2主动和半主动悬置技术
        1.4.2.1主动悬置技术
        1.4.2.2半主动悬置技术
        1.4.3问题及发展趋势
2汽车电动化与低碳化 (江苏大学何仁教授统稿)
    2.1传统汽车动力总成节能技术 (同济大学郝真真博士生、倪计民教授提供初稿)
        2.1.1国内外研究现状
        2.1.1.1替代燃料发动机
        2.1.1.2高效内燃机
        2.1.1.3新型传动方式
        2.1.2存在的主要问题
        2.1.3重点研究方向
        2.1.4发展对策及趋势
    2.2混合动力电动汽车技术 (重庆大学胡建军教授、秦大同教授, 彭航、周星宇博士生提供初稿)
        2.2.1国内外研究现状
        2.2.2存在的问题
        2.2.3重点研究方向
    2.3新能源汽车技术
        2.3.1纯电动汽车技术 (长安大学马建、余强、汪贵平教授, 赵轩、李耀华副教授, 许世维、唐自强、张一西研究生提供初稿)
        2.3.1.1动力电池
        2.3.1.2分布式驱动电动汽车驱动控制技术
        2.3.1.3纯电动汽车制动能量回收技术
        2.3.2插电式混合动力汽车技术 (重庆大学胡建军、秦大同教授, 彭航、周星宇博士生提供初稿)
        2.3.2.1国内外研究现状
        2.3.2.2存在的问题
        2.3.2.3热点研究方向
        2.3.2.4研究发展趋势
        2.3.3燃料电池电动汽车技术 (北京理工大学王震坡教授、邓钧君助理教授, 北京重理能源科技有限公司高雷工程师提供初稿)
        2.3.3.1国内外技术发展现状
        2.3.3.2关键技术及热点研究方向
        2.3.3.3制约燃料电池汽车发展的关键因素
        2.3.3.4燃料电池汽车的发展趋势
3汽车电子化 (吉林大学宗长富教授统稿)
    3.1汽车发动机电控技术 (北京航空航天大学杨世春教授、陈飞博士提供初稿)
        3.1.1国内外研究现状
        3.1.2重点研究方向
        3.1.2.1汽车发动机燃油喷射控制技术
        3.1.2.2汽车发动机涡轮增压控制技术
        3.1.2.3汽车发动机电子节气门控制技术
        3.1.2.4汽车发动机点火控制技术
        3.1.2.5汽车发动机空燃比控制技术
        3.1.2.6汽车发动机怠速控制技术
        3.1.2.7汽车发动机爆震检测与控制技术
        3.1.2.8汽车发动机先进燃烧模式控制技术
        3.1.2.9汽车柴油发动机电子控制技术
        3.1.3研究发展趋势
    3.2汽车转向电控技术
        3.2.1电动助力转向技术 (吉林大学宗长富教授、陈国迎博士提供初稿)
        3.2.1.1国内外研究现状
        3.2.1.2重点研究方向和存在的问题
        3.2.1.3研究发展趋势
        3.2.2主动转向及四轮转向技术 (吉林大学宗长富教授、陈国迎博士提供初稿)
        3.2.2.1国内外研究现状
        3.2.2.2研究热点和存在问题
        3.2.2.3研究发展趋势
        3.2.3线控转向技术 (吉林大学郑宏宇副教授提供初稿)
        3.2.3.1转向角传动比
        3.2.3.2转向路感模拟
        3.2.3.3诊断容错技术
        3.2.4商用车电控转向技术 (吉林大学宗长富教授、赵伟强副教授, 韩小健、高恪研究生提供初稿)
        3.2.4.1电控液压转向系统
        3.2.4.2电液耦合转向系统
        3.2.4.3电动助力转向系统
        3.2.4.4后轴主动转向系统
        3.2.4.5新能源商用车转向系统
        3.2.4.6商用车转向系统的发展方向
    3.3汽车制动控制技术 (合肥工业大学陈无畏教授、汪洪波副教授提供初稿)
        3.3.1国内外研究现状
        3.3.1.1制动系统元部件研发
        3.3.1.2制动系统性能分析
        3.3.1.3制动系统控制研究
        3.3.1.4电动汽车研究
        3.3.1.5混合动力汽车研究
        3.3.1.6参数测量
        3.3.1.7与其他系统耦合分析及控制
        3.3.1.8其他方面
        3.3.2存在的问题
    3.4汽车悬架电控技术 (吉林大学庄晔副教授提供初稿)
        3.4.1电控悬架功能与评价指标
        3.4.2电控主动悬架最优控制
        3.4.3电控悬架其他控制算法
        3.4.4电控悬架产品开发
4汽车智能化与网联化 (清华大学李克强教授、长安大学赵祥模教授共同统稿)
    4.1国内外智能网联汽车研究概要
        4.1.1美国智能网联汽车研究进展 (美国得克萨斯州交通厅Jianming Ma博士提供初稿)
        4.1.1.1美国智能网联车研究意义
        4.1.1.2网联车安全研究
        4.1.1.3美国自动驾驶车辆研究
        4.1.1.4智能网联自动驾驶车
        4.1.2中国智能网联汽车研究进展 (长安大学赵祥模教授、徐志刚副教授、闵海根、孙朋朋、王振博士生提供初稿)
        4.1.2.1中国智能网联汽车规划
        4.1.2.2中国高校及研究机构智能网联汽车开发情况
        4.1.2.3中国企业智能网联汽车开发情况
        4.1.2.4存在的问题
        4.1.2.5展望
    4.2复杂交通环境感知
        4.2.1基于激光雷达的环境感知 (长安大学付锐教授、张名芳博士生提供初稿)
        4.2.1.1点云聚类
        4.2.1.2可通行区域分析
        4.2.1.3障碍物识别
        4.2.1.4障碍物跟踪
        4.2.1.5小结
        4.2.2车载摄像机等单传感器处理技术 (武汉理工大学胡钊政教授、陈志军博士, 长安大学刘占文博士提供初稿)
        4.2.2.1交通标志识别
        4.2.2.2车道线检测
        4.2.2.3交通信号灯检测
        4.2.2.4行人检测
        4.2.2.5车辆检测
        4.2.2.6总结与展望
    4.3高精度地图及车辆导航定位 (武汉大学李必军教授、长安大学徐志刚副教授提供初稿)
        4.3.1国内外研究现状
        4.3.2当前研究热点
        4.3.2.1高精度地图的采集
        4.3.2.2高精度地图的地图模型
        4.3.2.3高精度地图定位技术
        4.3.2.4基于GIS的路径规划
        4.3.3存在的问题
        4.3.4重点研究方向与展望
    4.4汽车自主决策与轨迹规划 (清华大学王建强研究员、李升波副教授、忻隆博士提供初稿)
        4.4.1驾驶人决策行为特性
        4.4.2周车运动轨迹预测
        4.4.3智能汽车决策方法
        4.4.4自主决策面临的挑战
        4.4.5自动驾驶车辆的路径规划算法
        4.4.5.1路线图法
        4.4.5.2网格分解法
        4.4.5.3 Dijistra算法
        4.4.5.4 A*算法
        4.4.6路径面临的挑战
    4.5车辆横向控制及纵向动力学控制
        4.5.1车辆横向控制结构 (华南理工大学游峰副教授, 初鑫男、谷广研究生, 中山大学张荣辉研究员提供初稿)
        4.5.1.1基于经典控制理论的车辆横向控制 (PID)
        4.5.1.2基于现代控制理论的车辆横向控制
        4.5.1.3基于智能控制理论的车辆横向控制
        4.5.1.4考虑驾驶人特性的车辆横向控制
        4.5.1.5面临的挑战
        4.5.2动力学控制 (清华大学李升波副研究员、李克强教授、徐少兵博士提供初稿)
        4.5.2.1纵向动力学模型
        4.5.2.2纵向稳定性控制
        4.5.2.3纵向速度控制
        4.5.2.4自适应巡航控制
        4.5.2.5节油驾驶控制
    4.6智能网联汽车测试 (中国科学院自动化研究所黄武陵副研究员、王飞跃研究员, 清华大学李力副教授, 西安交通大学刘跃虎教授、郑南宁院士提供初稿)
        4.6.1智能网联汽车测试研究现状
        4.6.2智能网联汽车测试热点研究方向
        4.6.2.1智能网联汽车测试内容研究
        4.6.2.2智能网联汽车测试方法
        4.6.2.3智能网联汽车的测试场地建设
        4.6.3智能网联汽车测试存在的问题
        4.6.4智能网联汽车测试研究发展趋势
        4.6.4.1智能网联汽车测试场地建设要求
        4.6.4.2智能网联汽车测评方法的发展
        4.6.4.3加速智能网联汽车测试及进程管理
    4.7典型应用实例解析
        4.7.1典型汽车ADAS系统解析
        4.7.1.1辅助车道保持系统、变道辅助系统与自动泊车系统 (同济大学陈慧教授, 何晓临、刘颂研究生提供初稿)
        4.7.1.2 ACC/AEB系统 (清华大学王建强研究员, 华南理工大学游峰副教授、初鑫男、谷广研究生, 中山大学张荣辉研究员提供初稿)
        4.7.2 V2X协同及队列自动驾驶
        4.7.2.1一维队列控制 (清华大学李克强教授、李升波副教授提供初稿)
        4.7.2.2二维多车协同控制 (清华大学李力副教授提供初稿)
        4.7.3智能汽车的人机共驾技术 (武汉理工大学褚端峰副研究员、吴超仲教授、黄珍教授提供初稿)
        4.7.3.1国内外研究现状
        4.7.3.2存在的问题
        4.7.3.3热点研究方向
        4.7.3.4研究发展趋势
5汽车碰撞安全技术
    5.1整车碰撞 (长沙理工大学雷正保教授提供初稿)
        5.1.1汽车碰撞相容性
        5.1.1.1国内外研究现状
        5.1.1.2存在的问题
        5.1.1.3重点研究方向
        5.1.1.4展望
        5.1.2汽车偏置碰撞安全性
        5.1.2.1国内外研究现状
        5.1.2.2存在的问题
        5.1.2.3重点研究方向
        5.1.2.4展望
        5.1.3汽车碰撞试验测试技术
        5.1.3.1国内外研究现状
        5.1.3.2存在的问题
        5.1.3.3重点研究方向
        5.1.3.4展望
    5.2乘员保护 (重庆理工大学胡远志教授提供初稿)
        5.2.1国内外研究现状
        5.2.2重点研究方向
        5.2.3展望
    5.3行人保护 (同济大学王宏雁教授、余泳利研究生提供初稿)
        5.3.1概述
        5.3.2国内外研究现状
        5.3.2.1被动安全技术
        5.3.2.2主动安全技术研究
        5.3.3研究热点
        5.3.3.1事故研究趋势
        5.3.3.2技术发展趋势
        5.3.4存在的问题
        5.3.5小结
    5.4儿童碰撞安全与保护 (湖南大学曹立波教授, 同济大学王宏雁教授、李舒畅研究生提供初稿;曹立波教授统稿)
        5.4.1国内外研究现状
        5.4.1.1儿童碰撞安全现状
        5.4.1.2儿童损伤生物力学研究现状
        5.4.1.3车内儿童安全法规和试验方法
        5.4.1.4车外儿童安全法规和试验方法
        5.4.1.5儿童安全防护措施
        5.4.1.6儿童约束系统使用管理与评价
        5.4.2存在的问题
        5.4.3重点研究方向
        5.4.4发展对策和展望
    5.5新能源汽车碰撞安全 (大连理工大学侯文彬教授、侯少强硕士生提供初稿)
        5.5.1国内外研究现状
        5.5.1.1新能源汽车碰撞试验
        5.5.1.2高压电安全控制研究
        5.5.1.3新能源汽车车身结构布局研究
        5.5.1.4电池包碰撞安全防护
        5.5.1.5动力电池碰撞安全
        5.5.2热点研究方向
        5.5.3存在的问题
        5.5.4发展对策与展望
6结语

(10)转子磁分路混合励磁同步电机驱动系统效率分析与优化(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
    1.1 课题背景和意义
    1.2 电机驱动系统效率优化控制技术研究现状
        1.2.1 基于损耗模型的效率优化控制策略
        1.2.2 基于搜索法的效率优化控制策略
    1.3 混合励磁同步电机驱动系统及其控制技术研究现状
    1.4 本论文的主要工作
第二章 转子磁分路HESM驱动系统建模与仿真
    2.1 转子磁分路HESM的结构原理
    2.2 转子磁分路HESM的数学模型
        2.2.1 d-q坐标系中的数学模型
        2.2.2 d-q坐标系中的损耗模型
    2.3 转子磁分路HESM驱动系统建模
        2.3.1 转子磁分路HESM驱动系统
        2.3.2 转子磁分路HESM本体模型
        2.3.3 坐标变换模块
        2.3.4 矢量脉宽调制模块
        2.3.5 电流极性检测及电压补偿模块
        2.3.6 转子磁分路HESM损耗模型
        2.3.7 电流协调控制模块
    2.4 本章小结
第三章 转子磁分路HESM效率优化控制策略
    3.1 恒转矩区铜损最小控制策略
        3.1.1 铜损最小控制策略研究
        3.1.2 铜损最小控制策略仿真和分析
    3.2 基于搜索法的损耗最小控制策略
        3.2.1 基于梯度法自寻优的损耗最小控制策略研究
        3.2.2 基于梯度法自寻优的损耗最小控制策略仿真和分析
        3.2.3 基于黄金分割法自寻优的损耗最小控制策略研究
        3.2.4 基于黄金分割法自寻优的损耗最小控制策略仿真和分析
    3.3 基于损耗模型的混合励磁同步电机电流协调控制策略
        3.3.1 基于损耗模型的混合励磁同步电机电流协调控制策略研究
        3.3.2 基于损耗模型的混合励磁同步电机电流协调控制策略仿真和分析
    3.4 励磁电流与电枢电流在高速弱磁区的运用
        3.4.1 励磁电流弱磁扩速
        3.4.2 直轴电流弱磁扩速
    3.5 本章小结
第四章 转子磁分路HESM驱动系统实验平台的构建与分析
    4.1 同步电机的三种运行方式
    4.2 PWM整流/逆变电路分析
        4.2.1 单相桥式电压型整流/逆变电路
        4.2.2 三相桥式电压型整流/逆变电路
    4.3 节能型能量回馈式对拖实验平台
    4.4 实验系统能量流分析
        4.4.1 HESM电动运行
        4.4.2 HESM发电运行
    4.5 实验系统运行分析
    4.6 硬件平台
    4.7 软件系统
        4.7.1 控制主程序
        4.7.2 定时器下溢中断服务程序
    4.8 本章小结
第五章 转子磁分路HESM实验验证与分析
    5.1 励磁电流对起动性能的影响
    5.2 励磁电流对空载损耗的影响
    5.3 恒转矩运行特性实验与分析
        5.3.1 励磁电流对电机性能的影响
        5.3.3 电流协调控制下电机性能
    5.4 恒功率运行特性实验与分析
        5.4.1 励磁电流对电机性能的影响
        5.4.2 电流协调控制下电机性能
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文

四、电动汽车驱动用感应电机在线效率最优控制的算法研究(论文参考文献)

  • [1]全电飞机用十五相永磁同步电机驱动控制系统的研究[D]. 匡志. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
  • [2]车用双电源开绕组永磁同步电机驱动系统的控制方法研究[D]. 贾一帆. 吉林大学, 2020(08)
  • [3]车用永磁同步电机自适应高效率控制研究[D]. 李健. 昆明理工大学, 2020(05)
  • [4]电动汽车模块化多电机系统参数匹配与功率分配策略研究[D]. 李凯博. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
  • [5]电动汽车用永磁同步电机电磁设计与高精度仿真建模研究[D]. 陈博闻. 浙江大学, 2020(12)
  • [6]车用开关磁阻电机驱动系统控制方法研究[D]. 蔡辉. 湖南大学, 2019(07)
  • [7]基于电动汽车异步电机矢量控制的效率优化研究[D]. 刘皓. 清华大学, 2018(04)
  • [8]基于模型参考自适应的永磁同步电机在线效率最优控制的研究[D]. 谭海波. 湖南大学, 2018(01)
  • [9]中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报, 2017(06)
  • [10]转子磁分路混合励磁同步电机驱动系统效率分析与优化[D]. 田波. 南京航空航天大学, 2015(03)

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电动汽车驱动感应电机最优在线效率控制算法研究
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