冷卻系統(tǒng)是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分。冷卻系統(tǒng)工作狀態(tài)直接影響汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命和燃油經(jīng)濟(jì)性。冷卻系統(tǒng)部件主要包括:節(jié)溫器、散熱風(fēng)扇和水泵等。水泵的作用是對(duì)冷卻液加壓,保證其在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)。傳統(tǒng)汽車(chē)水泵由發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶驅(qū)動(dòng),其轉(zhuǎn)速直接與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速耦合,不能有效匹配散熱需求。電子水泵由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工況動(dòng)態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)速,能夠有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命,降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗,具有良好市場(chǎng)前景,受到國(guó)內(nèi)外各大主機(jī)廠重視。采用PMSM（永磁同步電機(jī)）和無(wú)傳感器FOC（磁場(chǎng)定向控制/矢量控制）算法,論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款汽車(chē)電子水泵控制器。首先,論文基于PMSM數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)了定子電壓方程、磁鏈方程、電磁轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動(dòng)方程,研究了矢量控制算法（電流環(huán)PI控制、轉(zhuǎn)速環(huán)PI控制、空間矢量脈寬調(diào)制等）。然后,研究了PMSM轉(zhuǎn)子位置獲取和無(wú)傳感器控制策略。采用階躍IQ啟動(dòng)作為開(kāi)環(huán)啟動(dòng)策略,采用龍伯格觀測(cè)器和鎖相環(huán)得到PMSM轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速信息。論文基于PMSM和FOC算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)電子水泵控制器。采用NXP公司MC9S12ZVML128芯片作為主控MCU。系統(tǒng)硬件主要包括電源電路、MCU及外圍電路、PMSM... 

【文章來(lái)源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 PMSM控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 PMSM控制算法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無(wú)傳感器矢量控制算法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 PMSM數(shù)學(xué)模型和矢量控制理論
    2.1 PMSM結(jié)構(gòu)與分類(lèi)
    2.2 PMSM數(shù)學(xué)模型
    2.3 矢量控制理論
        2.3.1 電流環(huán)
        2.3.2 轉(zhuǎn)速環(huán)
        2.3.3 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)
    2.4 常用矢量控制方法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 無(wú)位置傳感器PMSM矢量控制系統(tǒng)
    3.1 Luenberger觀測(cè)器
        3.1.1 工作原理
        3.1.2 PMSM原系統(tǒng)Luenberger觀測(cè)器
    3.2 轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速估算方法
        3.2.1 反正切函數(shù)法
        3.2.2 鎖相環(huán)法
    3.3 無(wú)位置傳感器PMSM矢量控制策略
        3.3.1 初始位置設(shè)置
        3.3.2 開(kāi)環(huán)啟動(dòng)和閉環(huán)運(yùn)行
    3.4 本章小結(jié)
第四章 汽車(chē)電子水泵控制器硬件設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)
    4.2 電源電路設(shè)計(jì)
    4.3 MCU及外圍電路設(shè)計(jì)
        4.3.1 MCU芯片
        4.3.2 復(fù)位電路、振蕩器電路和下載調(diào)試電路
        4.3.3 振蕩器電路的PCB布局
    4.4 PMSM驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
        4.4.1 自舉電路
        4.4.2 電荷泵
        4.4.3 選擇功率MOSFET
        4.4.4 電路布局
    4.5 單電阻電流采樣電路設(shè)計(jì)
        4.5.1 電流檢測(cè)放大器接口
        4.5.2 電流采樣電阻的選擇
    4.6 LN通信接口電路設(shè)計(jì)
    4.7 總板布局
    4.8 本章小結(jié)
第五章 汽車(chē)電子水泵控制器軟件設(shè)計(jì)
    5.1 軟件總體結(jié)構(gòu)
    5.2 PMF重載中斷服務(wù)程序
        5.2.1 單電阻相電流重構(gòu)
        5.2.2 矢量控制和故障保護(hù)狀態(tài)機(jī)
    5.3 本章小結(jié)
第六章 汽車(chē)電子水泵控制器性能測(cè)試結(jié)果與分析
    6.1 測(cè)試環(huán)境
    6.2 控制器啟動(dòng)性能測(cè)試與分析
        6.2.1 低速啟動(dòng)性能測(cè)試與分析
        6.2.2 高速啟動(dòng)性能測(cè)試與分析
    6.3 控制器母線電流穩(wěn)定性測(cè)試與分析
    6.4 控制器轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性測(cè)試與分析
    6.5 控制器效率測(cè)試與分析
    6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 論文工作總結(jié)
    7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[5]基于PMSM的汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王歲.天津工業(yè)大學(xué) 2018
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[7]永磁同步電動(dòng)機(jī)無(wú)傳感器矢量控制研究[D]. 林燕強(qiáng).浙江大學(xué) 2016
[8]永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器矢量控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 凌鑫明.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[9]車(chē)用電動(dòng)空調(diào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的無(wú)位置傳感器控制[D]. 劉志磊.湖南大學(xué) 2015
[10]電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)永磁電機(jī)無(wú)傳感器控制[D]. 馮慧.上海交通大學(xué) 2015



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