本文關(guān)鍵詞：電動車用永磁同步驅(qū)動電機(jī)控制方法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,由于汽車的發(fā)展而帶來的各種問題越來越突出。為了解決由于汽車發(fā)展而帶來的能源和環(huán)境問題,各國政府正在大力扶持新能源汽車的發(fā)展。汽車行業(yè)正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車向新興的新能源汽車的轉(zhuǎn)變。電動汽車主要包括蓄電池電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車,混合動力汽車作為傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車到純電動汽車的過渡形式,是現(xiàn)在應(yīng)用十分具有市場前景的電動汽車。無論是混合動力汽車還是純電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)在整個動力總成中占有十分重要的位置。電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的好壞不僅關(guān)系到整車動力性能發(fā)揮,還影響著整車的可靠性、安全性,因此電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)正成為各高校及科研機(jī)構(gòu)的研究焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。本文以電動車用永磁同步驅(qū)動電機(jī)控制方法為研究對象,展開以下研究工作。 首先概述了電動汽車國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r、永磁電機(jī)國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r、驅(qū)動電機(jī)控制策略的發(fā)展?fàn)顩r。分析了永磁同步電動機(jī)的Clark、Park坐標(biāo)變換并建立了在這兩種坐標(biāo)系下永磁同步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型。闡述了矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制的原理,控制策略和實(shí)現(xiàn)方法。 然后針對眾多仿真軟件不能浮地仿真的缺點(diǎn)選擇了Saber軟件進(jìn)行IGBT驅(qū)動電路全局性仿真,解決了浮地仿真的問題,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了IGBT驅(qū)動電路的設(shè)計。開發(fā)了永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)控制器,并從硬件和軟件兩方面對控制器的開發(fā)進(jìn)行介紹。硬件方面以微芯系列dspic控制芯片為主控芯片,結(jié)合外圍的系統(tǒng)保護(hù)電路的設(shè)計、溫度檢測電路的設(shè)計、PWM信號輸出電路設(shè)計、轉(zhuǎn)子角位置及轉(zhuǎn)速檢測電路組成整個控制器的電路總成；軟件方面包括控制程序的設(shè)計編寫和上位機(jī)監(jiān)測程序的設(shè)計編寫,完成了控制器的設(shè)計。 最后以永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)控制器為基礎(chǔ)搭建了實(shí)驗臺架,并對扭矩轉(zhuǎn)速圖矢量控制方法進(jìn)行研究。通過標(biāo)定實(shí)驗將最優(yōu)的空間電壓矢量的模值和相角確定,并將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的最優(yōu)空間電壓矢量扭矩轉(zhuǎn)速圖轉(zhuǎn)換成表的形式,供電機(jī)控制查詢,實(shí)現(xiàn)矢量控制。這種控制方法規(guī)避了由于電流傳感器的問題而造成的電機(jī)控制的不確定性、提高了電機(jī)控制的快速性、穩(wěn)定性、高效性。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 驅(qū)動電路 電機(jī)控制器 扭矩轉(zhuǎn)速圖矢量控制
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM341;U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 課題研究的背景和意義9
• 1.2 電動汽車簡介9-13
• 1.2.1 電動汽車概述9-10
• 1.2.2 國外電動汽車研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 國內(nèi)電動汽車研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 永磁電機(jī)簡介13-15
• 1.3.1 永磁電機(jī)概述13-14
• 1.3.2 國外永磁電機(jī)的研究現(xiàn)狀14
• 1.3.3 國內(nèi)永磁電機(jī)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)控制策略研究現(xiàn)狀15-17
• 1.5 課題研究主要內(nèi)容及意義17-18
• 1.5.1 課題研究主要內(nèi)容17
• 1.5.2 課題研究主要意義17-18
• 2 永磁同步電機(jī)(PMSM)控制系統(tǒng)18-35
• 2.1 永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)18-19
• 2.1.1 永磁電機(jī)的本體結(jié)構(gòu)18
• 2.1.2 永磁電機(jī)的磁路結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2 PMSM的坐標(biāo)變換及數(shù)學(xué)模型19-26
• 2.2.1 PMSM坐標(biāo)變換19-22
• 2.2.2 PMSM數(shù)學(xué)模型22-26
• 2.3 PMSM矢量控制26-29
• 2.3.1 PMSM矢量控制的原理26-27
• 2.3.2 PMSM電流控制策略27-28
• 2.3.3 PMSM矢量控制的實(shí)現(xiàn)28-29
• 2.4 PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制29-34
• 2.4.1 PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制的原理29-31
• 2.4.2 PMSM基于定子相電壓矢量的定子磁鏈控制策略31-32
• 2.4.3 PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制的實(shí)現(xiàn)32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)IGBT驅(qū)動電路設(shè)計35-49
• 3.1 IGBT的結(jié)構(gòu)及驅(qū)動電路35-38
• 3.1.1 IGBT的結(jié)構(gòu)35-37
• 3.1.2 IGBT驅(qū)動電路形式37-38
• 3.2 IGBT驅(qū)動電路仿真38-43
• 3.2.1 仿真軟件的選擇38
• 3.2.2 驅(qū)動電路原理38-40
• 3.2.3 仿真電路的設(shè)計40-41
• 3.2.4 仿真結(jié)果分析41-43
• 3.3 IGBT驅(qū)動電路設(shè)計43-48
• 3.3.1 驅(qū)動芯片的選擇43-44
• 3.3.2 驅(qū)動電路的設(shè)計44-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 4 永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)控制器的設(shè)計49-61
• 4.1 驅(qū)動系統(tǒng)控制器的硬件設(shè)計49-56
• 4.1.1 控制器硬件結(jié)構(gòu)49-50
• 4.1.2 控制器主控芯片的選擇50-51
• 4.1.3 控制器信號隔離電路設(shè)計51-52
• 4.1.4 控制器局域網(wǎng)(CAN)通訊電路設(shè)計52-53
• 4.1.5 控制器系統(tǒng)保護(hù)電路設(shè)計53-54
• 4.1.6 控制器溫度檢測電路設(shè)計54-55
• 4.1.7 控制器PWM信號輸出電路設(shè)計55
• 4.1.8 控制器旋變電路設(shè)計55-56
• 4.2 驅(qū)動系統(tǒng)控制器的軟件設(shè)計56-60
• 4.2.1 軟件開發(fā)平臺的介紹56-57
• 4.2.2 軟件程序開發(fā)的實(shí)現(xiàn)57
• 4.2.3 軟件上位機(jī)的設(shè)計57-60
• 4.3 本章小結(jié)60-61
• 5 永磁同步電機(jī)控制方法臺架試驗及結(jié)果分析61-70
• 5.1 實(shí)驗臺架的搭建61-63
• 5.2 驅(qū)動系統(tǒng)各部件性能測試63-65
• 5.3 基于扭矩轉(zhuǎn)速圖矢量控制方法的研究65-69
• 5.3.1 控制方法的提出65-66
• 5.3.2 控制方法的實(shí)驗過程66-68
• 5.3.3 結(jié)果分析68-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 附錄A 電機(jī)控制器板圖及實(shí)物圖74-75
• 附錄B T-V圖矢量控制插值程序75-78
• 附錄C 電機(jī)標(biāo)定實(shí)驗數(shù)據(jù)78-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況80-81
• 致謝81-82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：275582