本文關(guān)鍵詞：電動自行車控制器研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在綠色可持續(xù)發(fā)展的時代要求下,電動自行車以環(huán)境友好、中短途便捷、價格低廉等優(yōu)勢展現(xiàn)出迅猛的發(fā)展勢頭和巨大的經(jīng)濟(jì)前景。為了更好的用戶體驗,采用矢量控制的永磁正弦波電機(jī)正在引領(lǐng)電動自行車新一輪技術(shù)升級浪潮。本文基于控制性能和成本管控的要求下完成電動自行車控制器的研究與設(shè)計。首先闡述不同坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型以及Simulink永磁電機(jī)集成模塊的角度補(bǔ)償方法。設(shè)計完成電動自行車六步法控制方案與實驗。為了滿足PMSM矢量控制方案對位置角度與電流的反饋要求,討論有無傳感器方案的優(yōu)缺點,采用具有成本優(yōu)勢的低分辨率霍爾位置細(xì)分技術(shù)以及電流重構(gòu)技術(shù)實現(xiàn)電動自行車用永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)設(shè)計。闡述了霍爾位置估算的三種算法原理,并結(jié)合電動自行車運行工況對比分析三種算法的控制效果。研究分析了三電阻電流重構(gòu)以及單電阻重構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)以及硬件要求。研究了在控制芯片不能完全滿足重構(gòu)硬件要求的條件下采用周期保持法實現(xiàn)電流重構(gòu)。在升級控制芯片后,研究了單電阻周期內(nèi)PWM脈沖移相重構(gòu)方案。在分析總結(jié)一般的脈沖平移分類方法的基礎(chǔ)上,重新討論移相原理,簡化電流非觀測區(qū)域脈沖平移分類算法以降低算法的復(fù)雜度。以控制硬件成本為出發(fā)點,完成隔離式、非隔離開關(guān)電源以及MOSFET驅(qū)動等硬件電路設(shè)計、Saber仿真以及實驗測試。結(jié)合Nu Micro M058系列芯片特點與硬件配合完成軟件開發(fā)。使用測功機(jī)系統(tǒng)完成控制器性能測試,結(jié)果表明本文設(shè)計的E-bike矢量控制器實現(xiàn)了低成本高性能的設(shè)計目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 矢量控制 霍爾測速 電流重構(gòu) 開關(guān)電源
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U484
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-21
• 1 緒論21-30
• 1.1 課題研究的背景與意義21-22
• 1.2 電動自行車用永磁電機(jī)系統(tǒng)22-25
• 1.3 電動自行車用控制芯片25
• 1.4 驅(qū)動電動自行車關(guān)鍵技術(shù)研究25-28
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容28-30
• 2 永磁同步電動機(jī)系統(tǒng)模型與控制30-44
• 2.1 引言30
• 2.2 永磁同步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型30-34
• 2.3 電動自行車用永磁同步電機(jī)控制方法34-41
• 2.4 永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)仿真41-43
• 2.5 本章小結(jié)43-44
• 3 低分辨率位置傳感器角度細(xì)分技術(shù)44-68
• 3.1 引言44
• 3.2 低分辨率霍爾電機(jī)位置角44-49
• 3.3 低分辨率霍爾位置估計算法49-55
• 3.4 高速多扇區(qū)勻速角度細(xì)分與低速速度開環(huán)55-56
• 3.5 電動自行車運行工況下各算法性能對比56-63
• 3.6 霍爾邊界角度與霍爾扇區(qū)寬度誤差校正63-67
• 3.7 本章小結(jié)67-68
• 4 基于直流母線電壓電流重構(gòu)技術(shù)68-89
• 4.1 引言68
• 4.2 電阻采樣電流重構(gòu)技術(shù)基本原理68-73
• 4.3 單電阻電流重構(gòu)非觀測區(qū)分析73-76
• 4.4 電流重構(gòu)實現(xiàn)硬件要求與低端芯片實現(xiàn)76-79
• 4.5 開關(guān)周期內(nèi)PWM脈沖移相電流重構(gòu)79-88
• 4.6 本章小結(jié)88-89
• 5 硬件設(shè)計Saber仿真與實驗測試89-106
• 5.1 引言89
• 5.2 電動自行車用永磁電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)硬件組成89-91
• 5.3 開關(guān)電源仿真設(shè)計與實驗91-96
• 5.4 MOSFET驅(qū)動電路分析研究96-102
• 5.5 霍爾調(diào)理與采樣電路102-103
• 5.6 基于測功機(jī)系統(tǒng)的整車控制器性能對比測試103-104
• 5.7 本章小結(jié)104-106
• 6 總結(jié)與展望106-108
• 參考文獻(xiàn)108-113
• 作者簡歷113-115
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集115

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 許振偉;基于低分辨率傳感器的PMSM伺服系統(tǒng)[J];電工技術(shù)學(xué)報;2004年10期

2 顧義坤;倪風(fēng)雷;楊大鵬;黨進(jìn);劉宏;;基于母線電流傳感器的相電流重構(gòu)方法[J];電機(jī)與控制學(xué)報;2009年06期

3 王冉s，

本文編號：338430