本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)用內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研究

  更多相關(guān)文章： 電動(dòng)汽車(chē) 內(nèi)埋式永磁同步電機(jī) 電流前饋調(diào)節(jié)和電壓補(bǔ)償法 MTPA控制 弱磁控制 MATLAB/SIMULINK

【摘要】：汽車(chē)?yán)巳伺c人,人與大自然的距離,卻給我們的環(huán)境和資源帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),為了我們的后代,大力發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)迫在眉睫。把內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)作為電動(dòng)汽車(chē)的牽引電機(jī)不僅具有良好的性能優(yōu)勢(shì),而且還可以充分發(fā)揮我國(guó)得天獨(dú)厚的稀土資源的優(yōu)勢(shì)。電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)與應(yīng)用將為我國(guó)汽車(chē)工業(yè)趕超越傳統(tǒng)汽車(chē)強(qiáng)國(guó)創(chuàng)造了一個(gè)機(jī)會(huì),而內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)又屬于電動(dòng)汽車(chē)的核心部件之一本文結(jié)合電動(dòng)汽車(chē)的性能要求,在FOC矢量控制算法上,引入了電流前饋調(diào)節(jié)、電壓補(bǔ)償、MTPA控制和弱磁控制等環(huán)節(jié),對(duì)進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)器的性能進(jìn)行了研究。引入電流前饋調(diào)節(jié)能夠在系統(tǒng)受到比較大的干擾時(shí),能夠提前檢測(cè)到這干擾,并在未影響系統(tǒng)輸出之前把它消除,從而改善系統(tǒng)抗干擾能力；為了減少母線電壓紋波,提高系統(tǒng)的電磁兼容性,引入了電壓補(bǔ)償法；通過(guò)弱磁控制拓寬電機(jī)了調(diào)速范圍；MTPA控制降低了逆變器的功率要求,進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的性能。本文研究的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用三電阻電流采樣法,提高了系統(tǒng)電流采樣的可靠性,且節(jié)省了成本。電機(jī)轉(zhuǎn)子的反饋采用了廉價(jià)的編碼器和Hall傳感器組合方案,能夠?qū)崟r(shí)精準(zhǔn)地反饋電機(jī)的位置,從而滿足電動(dòng)汽車(chē)操縱性能的要求。本文以STM32系列單片機(jī)為主控芯片,使用C語(yǔ)言在keil uVision5中進(jìn)行驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的軟件編寫(xiě),在Altium Designer上設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的硬件。并搭建試驗(yàn)平臺(tái),對(duì)所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了試驗(yàn),通過(guò)不斷地對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,調(diào)試出了性能比較穩(wěn)定,能夠滿足電動(dòng)汽車(chē)性能要求的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。由于試驗(yàn)條件的限制,本文還搭建MATLAB/SIMULINK仿真模型,進(jìn)一步驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)器在負(fù)載突變和受干擾的工況下的穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車(chē) 內(nèi)埋式永磁同步電機(jī) 電流前饋調(diào)節(jié)和電壓補(bǔ)償法 MTPA控制 弱磁控制 MATLAB/SIMULINK
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U469.72;TM341
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第1章 引言9-14
• 1.1 課題研究的目的與意義9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車(chē)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 電動(dòng)汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的種類(lèi)及特點(diǎn)10-11
• 1.2.3 電動(dòng)汽車(chē)用永磁同步電機(jī)的優(yōu)勢(shì)11-12
• 1.2.4 內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)的研究現(xiàn)狀與不足12-13
• 1.3 本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)13-14
• 1.3.1 本文的主要工作13
• 1.3.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)13-14
• 第2章 內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)控制原理14-31
• 2.1 內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理14-16
• 2.1.1 內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)14
• 2.1.2 內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)運(yùn)行原理14-16
• 2.2 矢量控制原理16-21
• 2.2.1 矢量坐標(biāo)變換16-17
• 2.2.2 最大轉(zhuǎn)矩電流比控制(MTPA)17-20
• 2.2.3 弱磁控制20-21
• 2.3 電流前饋調(diào)節(jié)與電壓補(bǔ)償法21-25
• 2.3.1 電流前饋調(diào)節(jié)原理21-23
• 2.3.2 電壓補(bǔ)償法原理23-25
• 2.4 SVPWM輸出25-31
• 第3章 系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)31-49
• 3.1 系統(tǒng)控制原理框圖31-32
• 3.2 電流采樣方案32-45
• 3.2.1 分流電阻采樣32-44
• 3.2.1.1 單電阻電流采樣33-38
• 3.2.1.2 電阻電流采樣38-39
• 3.2.1.3 三電阻電流采樣39-44
• 3.2.2 電流傳感器采樣44-45
• 3.2.3 電流采樣方案分析45
• 3.3 電機(jī)轉(zhuǎn)子位置反饋方案45-49
• 3.3.1 正交編碼器46-47
• 3.3.2 Hall傳感器47-48
• 3.3.3 轉(zhuǎn)子位置反饋方案分析48-49
• 第4章 控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)49-64
• 4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)49-56
• 4.1.1 電源模塊49-50
• 4.1.2 信號(hào)檢測(cè)模塊50-52
• 4.1.3 接口模塊52-54
• 4.1.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊54-55
• 4.1.5 MCU模塊55-56
• 4.2 主控芯片選擇與簡(jiǎn)介56-57
• 4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)57-64
• 4.3.1 軟件的總體結(jié)構(gòu)57-58
• 4.3.2 中斷服務(wù)程序58-64
• 4.3.2.1 FOC驅(qū)動(dòng)58-60
• 4.3.2.2 電機(jī)啟動(dòng)60-62
• 4.3.2.3 電機(jī)停機(jī)62
• 4.3.2.4 速度環(huán)控制62-64
• 第5章 算法驗(yàn)證與程序調(diào)試64-74
• 5.1 試驗(yàn)對(duì)象與工具64
• 5.2 系統(tǒng)調(diào)試64-73
• 5.2.1 調(diào)試工具65
• 5.2.2 參數(shù)的整定65-66
• 5.2.3 試驗(yàn)波形分析66-70
• 5.2.4 MATLAB/SIMULINK仿真70-73
• 5.3 驗(yàn)證結(jié)論73-74
• 第6章 結(jié)論與展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 附錄79-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間正式發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81-82
• 致謝82

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 朱海云;;同步電機(jī)的調(diào)頻同步啟動(dòng)[J];中國(guó)設(shè)備工程;2007年04期

2 許峻峰;張朝陽(yáng);馮江華;王志民;伍理勛;郭淑英;;電動(dòng)公交車(chē)用永磁同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)研究[J];大功率變流技術(shù);2008年06期

3 ;貝加萊隆重推出8LT系列三相同步電機(jī)[J];自動(dòng)化儀表;2008年07期

4 ;貝加萊推出8LT系列三相同步電機(jī)[J];電機(jī)與控制應(yīng)用;2008年07期

5 薛薇;郭彥嶺;陳增強(qiáng);;永磁同步電機(jī)的混沌分析及其電路實(shí)現(xiàn)[J];物理學(xué)報(bào);2009年12期

6 李巖;;對(duì)《降低同步電機(jī)總裝下線率》成果的評(píng)價(jià)[J];中國(guó)質(zhì)量;2009年11期

7 唐麗嬋;齊亮;;永磁同步電機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];裝備機(jī)械;2011年01期

8 岳明;;永磁同步電機(jī)的快速啟動(dòng)方案設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)量技術(shù);2011年04期

9 董磊;馬文忠;胡慧慧;;同步電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置的開(kāi)發(fā)[J];實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù);2012年04期

10 陸華才;;永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器控制介紹[J];電機(jī)技術(shù);2012年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃明星;葉云岳;范承志;;復(fù)合永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)與分析[A];2006年全國(guó)直線電機(jī)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

2 劉賢興;霍群海;;優(yōu)化的永磁同步電機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)控制仿真[A];2006中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2006年

3 張瑜;路尚書(shū);李崇堅(jiān);趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制系統(tǒng)介紹[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2008年會(huì)論文集[C];2008年

4 張瑜;路尚書(shū);李崇堅(jiān);趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制系統(tǒng)介紹[A];2008全國(guó)第十三屆自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

5 王本振;柴鳳;程樹(shù)康;;徑向和切向結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)的性能研究[A];第十三屆中國(guó)小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

6 尹忠剛;鐘彥儒;張瑞峰;曹鈺;;永磁同步電機(jī)無(wú)速度傳感器新穎控制策略綜述[A];第三屆數(shù)控機(jī)床與自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)家論壇論文集[C];2012年

7 孫永海;劉建明;高建民;;一起同步電機(jī)不能拖動(dòng)負(fù)載的故障探討[A];魯冀晉瓊粵川遼七省金屬（冶金）學(xué)會(huì)第十九屆礦山學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（機(jī)械電氣卷）[C];2012年

8 王麗梅;;電動(dòng)汽車(chē)永磁同步電機(jī)控制器硬件設(shè)計(jì)[A];西南汽車(chē)信息：2011年上半年合刊[C];2011年

9 龍曉軍;于雙和;楊振強(qiáng);杜佳璐;;基于自抗擾技術(shù)的永磁同步電機(jī)調(diào)速方法[A];2011年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第一分冊(cè)）[C];2011年

10 朱洪成;謝寶昌;;獨(dú)立變槳永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)[A];第十八屆中國(guó)小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 張永法;F2TP永磁同步電機(jī)掀起節(jié)能革命[N];中國(guó)紡織報(bào);2007年

2 羅暉;尤尼康欲領(lǐng)航國(guó)產(chǎn)高端變頻器市場(chǎng)[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

3 世淮;變頻器發(fā)展趨勢(shì)淺析[N];中國(guó)電力報(bào);2006年

4 楊雄飛;軋機(jī)高效傳動(dòng)技術(shù)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孫靜;混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化控制策略研究[D];山東大學(xué);2015年

2 邱鑫;電動(dòng)汽車(chē)用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

3 唐校;基于60°坐標(biāo)系SVPWM的永磁同步電機(jī)高效率直接轉(zhuǎn)矩控制研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 陳星;車(chē)用機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電耦合非線性振動(dòng)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

5 曹海川;電感集成式高速無(wú)槽永磁同步電機(jī)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 牛里;基于參數(shù)辨識(shí)的高性能永磁同步電機(jī)控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 楊曉輝;數(shù)控機(jī)床中永磁同步電機(jī)非線性混沌同步控制算法的研究[D];南昌大學(xué);2015年

8 李玉猛;五相雙轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)及其電磁特性研究[D];北京理工大學(xué);2015年

9 張虎;基于永磁同步電機(jī)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩控制算法研究[D];吉林大學(xué);2015年

10 賈廣隆;復(fù)合轉(zhuǎn)子定子電勵(lì)磁無(wú)刷同步電機(jī)設(shè)計(jì)與分析[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2016年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郭彥嶺;永磁同步電機(jī)的混沌控制研究[D];天津科技大學(xué);2010年

2 曾文濤;基于DSP的永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器控制技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)[D];華南理工大學(xué);2015年

3 嚴(yán)沛權(quán);永磁同步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 王洪杰;基于DSP的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)研究[D];天津理工大學(xué);2015年

5 陶澤昊;基于磁通觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)速度跟蹤控制策略研究[D];燕山大學(xué);2015年

6 田永新;車(chē)用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];天津理工大學(xué);2015年

7 焦山旺;具有容錯(cuò)能力的永磁電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的研究[D];江南大學(xué);2015年

8 成傳柏;內(nèi)置式永磁同步電機(jī)模糊PI弱磁算法研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

9 石敏;永磁同步電機(jī)高性能弱磁控制策略的研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

10 張仕聰;永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)平面欠驅(qū)動(dòng)2R機(jī)械臂的非線性動(dòng)力特性研究[D];西南交通大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：928303