Direct voltage MTPA control of interior permanent magnet synchronous motor driven electric vehicles
Notice bibliographique
Résumé
This manuscript proposes an efficient, straightforward, direct voltage maximum torque per ampere (MTPA) control scheme for an interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) propelling an electric vehicle (EV). The main feature of the traction control scheme is that the MTPA is attained by directly varying the amplitude and angle of the voltage vector, eliminating the need for current control loops and associated regulators. Instead, a single-speed controller is adopted. Furthermore, an analytical formulation based on the motor voltage model is developed to extract the desired voltage’s magnitude and angle to run the motor within the MTPA operating points, disregarding numerical solutions, control law approximation, long-winded iterative calculations, or approximate representation of the IPMSM. Such a methodology significantly reduces control scheme complexity, enhances computational efficiency, and mitigates the delays associated with cascaded-based control systems. Additionally, it facilitates straightforward real-time implementation. The performance of the designed algorithm is experimentally validated using commonly adopted driving cycles, namely the Federal Test Procedure (US06) drive cycle and the New European Driving Cycle (NEDC). The validity test is performed using a 5 HP IPMSM. Based on the driving cycles employed, an intensive comparative evaluation against MTPA field-oriented control (FOC) is established. A quantitative assessment is conducted using the MTPA FOC as a benchmark to investigate energy consumption. This assessment reveals that the designed strategy achieved energy savings of 1.318% and 2.26% under US06 and NEDC, respectively, compared to the MTPA FOC. The proposed method’s speed-tracking accuracy and computational efficiency are also investigated and compared to the FOC and existing direct voltage approaches, demonstrating an average improvement of 14% in speed-tracking accuracy and 6.8% in computational efficiency. • A Simple direct voltage maximum torque per ampere control scheme is introduced. • Traditional cascaded current control loops are eliminated. • An average speed tracking improvement of 14% and energy savings of 2.26% is achieved. • The proposed method requires less time to be executed due to the direct calculation of its control signals.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».