低速電動車在我國三、四線城市及農村地區(qū)具有較大市場,但成本要求苛刻。目前低速電動車往往采用氣隙磁場畸變較大的低成本永磁同步電機,且大多采用霍爾傳感器進行轉子位置檢測,精度低。為解決轉子角度獲取不準確的問題,選用分辨率高的磁編碼器來檢測轉子位置。同時針對低速電動車的低成本要求,研究開發(fā)其電機控制器,探討抑制諧波電流的方法,具有工程價值和學術意義。論文的主要研究內容包括:分析了永磁同步電機的結構,研究矢量控制的工作原理,在此基礎上建立理想狀態(tài)下永磁同步電機（PMSM）數(shù)學模型。同時對電機諧波電流產生的原因進行詳細分析,建立PMSM諧波數(shù)學模型,提出諧波抑制策略來降低電機定子相電流中5、7次諧波電流含量,改善電流波形。通過MATLAB/Simulink仿真軟件,分別建立諧波抑制前后的矢量控制調速系統(tǒng)仿真模型。在不同轉速和負載下進行仿真,得到電機電流和轉矩波形,對仿真結果進行對比分析,驗證所采用的PMSM諧波抑制策略的可行性和有效性,為軟件編程提供指導。在仿真分析的基礎上,依據實驗用電機的參數(shù),選用高性能的32位單片機STM32F103RCT6作為PMSM控制器的主處理器,同時選用成本低,分辨... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 PMSM控制器國內外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 諧波抑制策略研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內容
2 低速電動車PMSM諧波分析與抑制策略
    2.1 PMSM的基本結構
    2.2 矢量控制算法研究
        2.2.1 PMSM坐標變換
        2.2.2 PMSM數(shù)學模型
        2.2.3 矢量控制仿真建模
    2.3 永磁同步電機諧波分析
        2.3.1 逆變器死區(qū)諧波分析
        2.3.2 PMSM本體諧波分析
        2.3.3 PMSM諧波數(shù)學模型
    2.4 PMSM諧波抑制策略
    2.5 本章小結
3 PMSM諧波抑制策略的建模與仿真分析
    3.1 PMSM諧波抑制仿真模型
    3.2 仿真系統(tǒng)模塊介紹
        3.2.1 PMSM仿真模塊
        3.2.2 PI控制模塊
        3.2.3 坐標變換模塊
        3.2.4 諧波抑制模塊
        3.2.5 SVPWM模塊
        3.2.6 死區(qū)模塊
    3.3 諧波抑制策略的仿真結果與分析
    3.4 本章小結
4 PMSM控制系統(tǒng)硬件設計
    4.1 控制器驅動板設計
        4.1.1 主處理器
        4.1.2 轉子位置傳感器選擇和接口電路設計
        4.1.3 電流采樣電路
        4.1.4 功率管及驅動電路
        4.1.5 電源轉換電路
        4.1.6 溫度檢測電路
    4.2 PCB設計和控制器硬件
    4.3 電機轉子初始角度定位
    4.4 本章小結
5 PMSM控制系統(tǒng)軟件設計
    5.1 總體設計
    5.2 軟件主程序設計
    5.3 軟件子程序設計
        5.3.1 位置檢測與轉速測定程序設計
        5.3.2 電流采樣程序設計
        5.3.3 轉速電流雙閉環(huán)程序設計
        5.3.4 諧波抑制程序
        5.3.5 SVPWM程序
    5.4 數(shù)據處理格式
    5.5 本章小結
6 實驗結果分析
    6.1 PMSM實驗平臺
        6.1.1 實驗平臺的搭建
        6.1.2 實驗設備選擇
    6.2 實驗結果及對比分析
        6.2.1 控制器性能測試
        6.2.2 電機轉矩電流波形及分析
    6.3 本章小結
7.總結與展望
    7.1 工作總結
    7.2 后期展望
參考文獻
附錄
    A 作者在攻讀學位期間參加的科研項目
    B 學位論文數(shù)據集
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于槽口偏移的永磁同步電動機齒槽轉矩抑制[J]. 杜曉彬,黃開勝,譚耿銳,黃信.  微特電機. 2018(09)
[4]永磁同步電機控制策略研究[J]. 閆榮妮,王瑞男,張偉.  防爆電機. 2018(04)
[5]基于Simulink的永磁電機控制系統(tǒng)建模與仿真[J]. 戴明陽,汪旭東,許孝卓,封海潮.  軟件導刊. 2018(08)
[6]基于模糊邏輯的PMSM轉矩諧波反饋控制[J]. 帥海燕,鄒必昌.  微特電機. 2018(01)
[7]中國低速電動車產業(yè)的現(xiàn)狀、問題與未來發(fā)展策略[J]. 趙福全,趙世佳,劉宗巍.  汽車工程學報. 2017(05)
[8]電動車用永磁同步電機矢量控制策略[J]. 張寬,文紅舉,范鈺琢,熊亮.  汽車工程師. 2017(01)
[9]一種永磁同步電機總諧波電流抑制方法[J]. 王旭東,李鑫,周凱,隋馨.  哈爾濱理工大學學報. 2016(05)
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本文編號：3732647