本文關(guān)鍵詞：基于PMSM的全地形車用電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　出處：《天津工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 全地形車 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向 永磁同步電機(jī) 空間矢量脈寬調(diào)制

【摘要】：全地形車因其具有越野性能好、成本費(fèi)用低、環(huán)境危害小等優(yōu)點(diǎn),在林區(qū)消防、勘探、軍事領(lǐng)域等廣泛應(yīng)用。全地形車經(jīng)常行駛在沙灘、坑洼、山地等復(fù)雜路面,同時(shí)由于車胎胎面寬大、胎紋多、胎冠深等原因使得車胎與地面的摩擦力較大,增加了操作難度并可能影響行駛安全,所以研究適用于全地形車的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是非常有必要的。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向(EPS)相比于液壓助力轉(zhuǎn)向(HPS)和電控液壓助力轉(zhuǎn)向(EHPS),具有裝配性好、能量消耗少、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)今世界汽車轉(zhuǎn)向領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前,EPS的助力電機(jī)主要有永磁有刷直流電機(jī)、永磁無刷直流電機(jī)和永磁同步電機(jī)(PMSM)。 PMSM相比于永磁有刷直流電機(jī),具有無碳刷、功率體積比大、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),相比于永磁無刷直流電機(jī),其轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、控制性能更優(yōu)越,因此本文將設(shè)計(jì)基于PMSM的全地形車用EPS控制器。論文首先建立了PMSM的控制模型,針對PMSM 非非線性、強(qiáng)耦合、時(shí)變的特點(diǎn),對PMSM的控制策略進(jìn)行了研究分析,確定采用力=0的矢量控制方法,在PMSM的變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)上,詳細(xì)介紹了空問矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的原理和算法實(shí)現(xiàn),同時(shí)設(shè)計(jì)了EPS系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)圖。然后設(shè)計(jì)了控制器的硬件部分和軟件部分。硬件部分以MC56F82748為核心,主要包括電源模塊、DSP最小系統(tǒng)、電流采樣模塊、扭矩采樣模塊、車速采樣模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣模塊、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置測量模塊、驅(qū)動(dòng)隔離模塊、三相逆變器以及故障指示模塊；軟件部分建立了系統(tǒng)的軟件流程圖,子系統(tǒng)主要包括助力曲線設(shè)計(jì)、PMSM轉(zhuǎn)子位置解碼設(shè)計(jì)、PI控制器設(shè)計(jì)以及SVPWM控制算法設(shè)計(jì)。最后為了驗(yàn)證控制器的基本功能、助力效果和可靠性,進(jìn)行了臺架實(shí)驗(yàn)和實(shí)車實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本文設(shè)計(jì)的控制器具有助力功能,助力手感良好,能夠?qū)崿F(xiàn)隨速助力和故障容錯(cuò)控制,同時(shí)進(jìn)行了散熱方面的設(shè)計(jì),滿足本文對控制器的性能要求。
[Abstract]:Due to its advantages of good cross-country performance, low cost and low environmental damage, all terrain vehicles are widely used in fire, exploration and military fields in the forest area. All terrain vehicles often run in the beach, potholes, mountainous road, at the same time as the tyre tread, the tread, wide crown depth causes friction with the ground tire greatly increases the difficulty of the operation and may affect driving safety, so the research is applicable to all terrain vehicle steering system is very necessary the. Compared with hydraulic power steering (HPS) and electrically controlled hydraulic power steering (EHPS), electric power steering (EPS) has many advantages, such as good assembly, less energy consumption and environmental protection. It is the research focus in the field of vehicle steering nowadays. At present, EPS's power auxiliary motor mainly consists of permanent magnet brushed DC motor and permanent magnet brushless DC motor He Yongci synchronous motor (PMSM). Compared with permanent magnet brushless DC motor, PMSM has the advantages of Brushless DC motor, large power and volume ratio and low cost. Compared with Yu Yongci brushless DC motor, its torque ripple is small and its control performance is superior. Therefore, this paper will design EPS controller for all terrain vehicle based on PMSM. This paper first builds the control model of PMSM, according to the characteristics of PMSM nonlinear, strong coupling and time varying, the control strategies of PMSM are analyzed by =0, to determine the vector control method in PMSM variable frequency drive design, introduces the space vector pulse width modulation (SVPWM) principle and at the same time the design of control algorithm and structure diagram of EPS system. Then the hardware and software parts of the controller are designed. The hardware part uses MC56F82748 as core, including power module, DSP minimum system, current sampling module, sampling module, torque speed sampling module, engine speed sampling module, measurement module, rotor position of motor drive isolation module, three-phase inverter and fault indication module; the software part of the establishment of the software flowchart of the system, subsystem including the power curve design, PMSM design, rotor position decoding PI controller design and SVPWM control algorithm design. At last, in order to verify the basic function, power effect and reliability of the controller, a bench test and a real car experiment were carried out. The experimental results show that the controller designed in this paper has the help function and helps hand feel well, and realizes speed assist and fault tolerant control. At the same time, the heat dissipation is designed to meet the performance requirements of this controller.
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U489

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本文編號：1337980