新能源汽車的發(fā)展成為了人類社會可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢,而水泵控制系統(tǒng)的性能是新能源汽車運(yùn)行中較為重要的部分。為了解決傳統(tǒng)機(jī)械水泵對發(fā)動機(jī)的高依賴性、效率低、磨損嚴(yán)重等問題,本文采用基于模型的設(shè)計和自動代碼生成的方法,按照“策略設(shè)計——仿真分析——臺架驗證”的過程對新能源汽車電控水泵控制系統(tǒng)展開研究。而電控水泵控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于電機(jī),所以本文主要對無刷直流電機(jī)（Brushless Direct Current Motor,BLDCM）的控制策略進(jìn)行了研究。本文首先介紹了新能源汽車水泵和無刷直流電機(jī)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了本文的研究意義。并針對無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了分析,建立了電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。其次,闡述了無刷直流電機(jī)運(yùn)行過程中的主要階段,分析了電控水泵控制系統(tǒng)的主要要求,根據(jù)無刷直流電機(jī)啟動階段的特點提出了啟動控制策略。在電機(jī)成功啟動后,提出了基于PID控制算法的速度電流雙閉環(huán)控制策略。根據(jù)電機(jī)運(yùn)行環(huán)境的特征,設(shè)計了在不同溫度和不同脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation,PWM）下電機(jī)轉(zhuǎn)速控制策略。最后,針對電機(jī)可能發(fā)生的故障,開發(fā)設(shè)計了無刷直流電機(jī)的保護(hù)... 

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 研究目的和意義
    1.3 電控水泵的研究現(xiàn)狀
    1.4 無刷直流電機(jī)的研究現(xiàn)狀
    1.5 電機(jī)參數(shù)
    1.6 研究內(nèi)容
第二章 無刷主流電機(jī)的工作原理及數(shù)學(xué)模型
    2.1 電控水泵的核心部件
    2.2 無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)
        2.2.1 電機(jī)本體
        2.2.2 轉(zhuǎn)子位置檢測器件
        2.2.3 驅(qū)動控制電路和功率開關(guān)器件
    2.3 無刷直流電機(jī)的工作原理
        2.3.1 BLDC電機(jī)電子換向控制
        2.3.2 速度/轉(zhuǎn)矩控制
    2.4 無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        2.4.1 電壓方程
        2.4.2 轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動方程
        2.4.3 BLDC電機(jī)的機(jī)械特性
    2.5 本章小結(jié)
第三章 無刷直流電機(jī)主要控制策略及仿真
    3.1 電機(jī)啟動控制策略
    3.2 速度電流雙閉環(huán)控制策略
        3.2.1 PID工作原理
        3.2.2 PID控制理論
        3.2.3 速度電流閉環(huán)控制模型
    3.3 轉(zhuǎn)速控制策略
        3.3.1 溫度傳感器轉(zhuǎn)速控制
        3.3.2 PWM占空比轉(zhuǎn)速控制
    3.4 電機(jī)保護(hù)控制策略
        3.4.1 過壓和欠壓保護(hù)
        3.4.2 過流保護(hù)
        3.4.3 空轉(zhuǎn)保護(hù)
        3.4.4 過熱保護(hù)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 控制策略驗證及分析
    4.1 開發(fā)軟件介紹
    4.2 思卡爾16位9S12ZVML12控制器[51]
        4.2.1 MC9S12ZVML12單片機(jī)功能介紹
        4.2.2 芯片功能特點介紹
        4.2.3 過零點檢測技術(shù)
        4.2.4 成本預(yù)算
    4.3 模型生成代碼
    4.4 代碼集成
    4.5 電機(jī)參數(shù)標(biāo)定
    4.6 本章小結(jié)
第五章 實驗與結(jié)果分析
    5.1 實驗方案
    5.2 實驗臺架結(jié)構(gòu)
    5.3 實驗結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與期望
    總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3675584