本文關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力汽車永磁同步電機(jī)空間矢量控制系統(tǒng)的研究

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【摘要】：混合動(dòng)力汽車作為傳統(tǒng)的化石燃料汽車到純電動(dòng)汽車的過渡產(chǎn)物,近年來一直受到社會(huì)各界廣泛的支持和研究。隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)在混合動(dòng)力汽車的電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面,仍然有可以提升的改進(jìn)空間。本文以永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象,針對(duì)其在混合動(dòng)力汽車中的具體應(yīng)用,對(duì)其空間矢量控制方案進(jìn)行深入詳細(xì)的研究。 本文首先對(duì)混合動(dòng)力汽車在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀作了簡(jiǎn)要介紹,明確了電機(jī)的作用和要求具有的性能指標(biāo)。將永磁同步電機(jī)與其他幾種常用電機(jī)對(duì)比分析,其具有節(jié)電效果明顯、功率密度高、易于控制的特點(diǎn),確定了在混合動(dòng)力汽車上應(yīng)用永磁同步電機(jī)的優(yōu)勢(shì)。然后分析對(duì)比了幾種混合動(dòng)力汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)的連接方式,通過對(duì)比分析它們?cè)谠靸r(jià)、可靠性、控制系統(tǒng)繁簡(jiǎn)程度,最終選定并聯(lián)式結(jié)構(gòu)作為本文的混合動(dòng)力系統(tǒng)連接形式。在永磁同步電機(jī)電流控制策略的基礎(chǔ)上,建立了空間矢量控制系統(tǒng)。然后設(shè)計(jì)了基于DSP的混合動(dòng)力汽車永磁同步電機(jī)空間矢量控制系統(tǒng)的硬件和軟件。在硬件部分,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了以DSP為核心的數(shù)據(jù)采集單元,包括信號(hào)采集與調(diào)理電路、定子電流采樣電路、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速采樣電路、信號(hào)調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換電路和IGBT驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路；設(shè)計(jì)了DSP和其它模塊的電源系統(tǒng),同時(shí)考慮到運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào),在硬件的設(shè)計(jì)中用到的一些抗干擾措施。在軟件部分,分別完成了主程序的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)初始化的設(shè)計(jì)、空間矢量控制子程序的設(shè)計(jì)、AD轉(zhuǎn)換子程序的設(shè)計(jì)和SCI子程序以及CAN子程序的設(shè)計(jì),并對(duì)矢量控制子程序、SCI子程序和CAN子程序進(jìn)行編程調(diào)試。最后,在N4ATLAB\simulink軟件上搭建了空間矢量控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊,并對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行仿真,分析得到的波形結(jié)果,可以驗(yàn)證永磁同步電機(jī)空間矢量控制系統(tǒng)是具有實(shí)用價(jià)值的。 本文研究的混合動(dòng)力汽車永磁同步電機(jī)空間矢量控制系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)的超調(diào)量小,響應(yīng)速度快,具有良好的動(dòng)靜態(tài)性能和較強(qiáng)的抗干擾性能。說明該系統(tǒng)應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車永磁同步電機(jī)上具有實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 空間矢量控制 DSP 混合動(dòng)力汽車
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U469.7;TM341
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-20
• 1.1 課題背景及意義12-13
• 1.2 混合動(dòng)力汽車國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況13-15
• 1.2.1 國(guó)外發(fā)展概況13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況14-15
• 1.3 永磁同步電機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況15
• 1.4 電機(jī)控制策略概述15-18
• 1.4.1 電機(jī)對(duì)比16-17
• 1.4.2 永磁同步電機(jī)控制方法17-18
• 1.5 本文主要研究的內(nèi)容18-20
• 2 混合動(dòng)力汽車永磁同步電機(jī)空間矢量控制技術(shù)20-36
• 2.1 混合動(dòng)力系統(tǒng)的形式20-23
• 2.1.1 串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)20-21
• 2.1.2 并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)21-22
• 2.1.3 混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)22-23
• 2.2 永磁同步電機(jī)空間矢量電流控制策略23-24
• 2.3 空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)24-34
• 2.3.1 永磁同步電機(jī)空間矢量控制系統(tǒng)24-25
• 2.3.2 SVPWM算法25-28
• 2.3.3 SVPWM實(shí)現(xiàn)28-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 3 永磁同步電機(jī)空間矢量控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)36-50
• 3.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)36
• 3.2 以DSP為核心的數(shù)據(jù)采集單元電路36-45
• 3.2.1 信號(hào)采集與調(diào)理電路38-40
• 3.2.2 位置與速度傳感器電路40-42
• 3.2.3 定子電流采樣電路42
• 3.2.4 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速采樣電路42-43
• 3.2.5 AD轉(zhuǎn)換電路43-44
• 3.2.6 IGBT驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路44-45
• 3.3 電源模塊設(shè)計(jì)45-46
• 3.4 硬件設(shè)計(jì)抗干擾措施46-48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 4 永磁同步電機(jī)空間矢量控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)50-62
• 4.1 DSP程序設(shè)計(jì)50-60
• 4.1.1 軟件開發(fā)環(huán)境50
• 4.1.2 主程序設(shè)計(jì)50-51
• 4.1.3 系統(tǒng)初始化51-52
• 4.1.4 空間矢量控制子程序52-54
• 4.1.5 AD轉(zhuǎn)換子程序54-56
• 4.1.6 SCI子程序56-57
• 4.1.7 CAN子程序57-60
• 4.2 本章小結(jié)60-62
• 5 永磁同步電機(jī)空間矢量控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究62-68
• 5.1 控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)62
• 5.2 永磁同步電機(jī)空間矢量控制系統(tǒng)仿真與分析62-66
• 5.2.1 坐標(biāo)變換模塊62-63
• 5.2.2 永磁同步電機(jī)空間矢量控制系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析63-66
• 5.3 本章小結(jié)66-68
• 6 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 總結(jié)68-69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-76
• 作者簡(jiǎn)介76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：999638