【摘要】：對于新能源汽車的系統(tǒng)軟件開發(fā)而言,提高軟件的可靠性、可移植性及開發(fā)效率是其目標(biāo),平臺化、分層次、模塊化的開發(fā)流程是其發(fā)展趨勢。本文基于分層次、模塊化的設(shè)計理念,以汽車開放系統(tǒng)軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),設(shè)計開發(fā)電動汽車驅(qū)動電機(jī)控制軟件,并對電機(jī)過調(diào)制算法和旋變軟解碼技術(shù)進(jìn)行研究。本文首先分析了傳統(tǒng)汽車電子軟件開發(fā)存在的復(fù)雜性和封閉式的弊端,闡述了汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)及開發(fā)流程,并以此為基礎(chǔ),深入研究電動汽車驅(qū)動電機(jī)控制軟件架構(gòu)。從頂層設(shè)計出發(fā),由上至下,對其進(jìn)行模塊劃分和軟件分層,并對各軟件層詳細(xì)設(shè)計,完成了電機(jī)控制軟件開發(fā)。對于應(yīng)用軟件層的開發(fā),本文重點研究了基于空間矢量脈寬調(diào)制的過調(diào)制技術(shù),詳細(xì)介紹了單模式、雙模式和改進(jìn)型三種過調(diào)制算法的原理和算法實現(xiàn),并在電機(jī)矢量控制系統(tǒng)中對三種算法進(jìn)行建模和仿真分析,對比不同算法對電流諧波、轉(zhuǎn)矩脈動和轉(zhuǎn)速的影響,可以看出過調(diào)制算法能夠充分利用母線電壓并拓寬電機(jī)恒功率運行范圍,且改進(jìn)型過調(diào)制引入諧波含量較小,算法易于實現(xiàn)。對于基礎(chǔ)軟件層的開發(fā),本文詳細(xì)研究了英飛凌AURIX芯片內(nèi)置旋變解碼功能,傳統(tǒng)電機(jī)旋變位置檢測需要專用解碼芯片提供激勵并進(jìn)行解碼,本文利用英飛凌芯片內(nèi)部Δ-Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(DSADC)對信號進(jìn)行解調(diào),并設(shè)計硬件調(diào)理電路和軟件角度辨識算法,實現(xiàn)了電機(jī)旋變信號的解碼功能,從而取代旋變解碼芯片,減少開發(fā)成本。本文以英飛凌AURIX TC275微控制器為硬件開發(fā)平臺,以永磁同步電機(jī)為控制對象,將所開發(fā)軟件應(yīng)用于樣機(jī)實驗。實驗結(jié)果證明,該控制軟件可實現(xiàn)正常的電機(jī)控制功能,具有良好的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)特性,同時,過調(diào)制算法的引入可以最大限度利用母線電壓,拓寬電機(jī)調(diào)速范圍;Δ-Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及角度辨識算法可以實現(xiàn)旋變信號解碼功能。實驗驗證了本文所提出的電機(jī)控制軟件架構(gòu)開發(fā)的可行性,對于提高車用電機(jī)控制器軟件的可靠性,可移植性以及系統(tǒng)的開發(fā)效率有著重要意義。
【圖文】：

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文，輸入數(shù)據(jù)包括從基礎(chǔ)軟件層獲得的電流采樣、轉(zhuǎn)子位置傳感器信號等，需要通過電流計速和轉(zhuǎn)子位置解算的運行實體 RE 得到相應(yīng)的電機(jī)相電流、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置等信號。圖 MATLAB/simulink 中搭建的轉(zhuǎn)速計算 RE 模型，輸入為轉(zhuǎn)子位置信號 θe，將其與延時信除以時間計算電機(jī)轉(zhuǎn)速，并將濾波后的電機(jī)轉(zhuǎn)速 n 作為數(shù)據(jù)輸出。

測試平臺測功機(jī)-電機(jī)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM30;U463.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2596291