純電動汽車所需電能可再生、行駛零排放無大氣污染,為汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展開拓了新的路徑。輪轂電機直接驅(qū)動車輪行駛將是未來電動汽車發(fā)展的新趨勢之一。無刷直流電機采用電子換向取代機械電刷換向,徹底解決了機械電刷易磨損的問題,大大提高了電機的使用壽命與可靠性。本課題將針對某微型電動物流車的輪轂無刷直流電機研發(fā)一款簡單實用的電機驅(qū)動控制器,控制器采用硬件設計,硬件完全替代軟件程序運算處理器工作,可降低控制器的制造成本,同時提高了控制器的響應靈敏度。本文主要采用文獻研究、模擬研究、實證研究等方法進行了以下研究工作:1、研究了輪轂電機的構(gòu)造、無刷直流電機的工作原理以及調(diào)速控制策略。2、在Matlab/Simulink的環(huán)境下建立了電機仿真模型,對控制器的各個模塊進行了仿真運行,測試驗證了控制器電機調(diào)速控制的可行性,證明了電機控制器各功能模塊設計的合理性。3、根據(jù)電動物流車駕駛的基本操作要求,研究確定電機控制器總體設計方案。4、選取SGM6332等硬件集成電路芯片,完成相應功能模塊的整體電路設計,并完成了樣機的制作。其中重點針對電機工作電流變化大,容易燒損控制器及電機的問題進行限流保護功能的硬件電路設...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景
    1.2 國內(nèi)外電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 電動汽車輪轂電機驅(qū)動技術現(xiàn)狀
    1.4 電動汽車輪轂電機驅(qū)動技術主要發(fā)展趨勢
    1.5 國內(nèi)外電機控制器發(fā)展現(xiàn)狀
    1.6 本文的主要研究內(nèi)容
    1.7 本章小結(jié)
2 輪轂無刷直流電機構(gòu)造及調(diào)速原理
    2.1 直流電機工作原理
    2.2 輪轂無刷直流電機工作原理
        2.2.1 輪轂無刷直流電機構(gòu)造
        2.2.2 霍爾位置傳感器基本原理
        2.2.3 電機換相控制原理
    2.3 無刷直流電機調(diào)速控制原理
        2.3.1 調(diào)速方式
        2.3.2 調(diào)速控制策略
    2.4 本章小結(jié)
3 無刷直流電機控制系統(tǒng)仿真分析
    3.1 無刷直流電機的數(shù)學模型
        3.1.1 電機電壓方程
        3.1.2
        3.1.3 機械運動方程
    3.2 基于Matlab/Simulink
        3.2.1 電機本體模塊
        3.2.2 調(diào)制調(diào)速模塊
        3.2.3 換相邏輯模塊
        3.2.4 逆變器模塊
        3.2.5 速度電流雙閉環(huán)控制模塊
        3.2.6 限流停機安全保護功能模塊
        3.2.7 制動停機安全保護功能模塊
    3.3 仿真結(jié)果分析
    3.4 雙電機控制仿真結(jié)果對比分析
    3.5 本章小結(jié)
4 電機控制器硬件電路的設計
    4.1 電機控制器總體方案設計
    4.2 電源電路的設計
        4.2.1 主降壓芯片選擇及功能介紹
        4.2.2 主降壓芯片周圍電路的設計
        4.2.3 次降壓芯片電路的設計
        4.2.4 電機供電電路的設計
        4.2.5 電源前端電路的設計
    4.3 信號檢測電路的設計
        4.3.1 晶體三極管
        4.3.2 信號放大電路的設計
    4.4 調(diào)制調(diào)速電路的設計
        4.4.1 三角波信號產(chǎn)生電路的設計
        4.4.2 加速信號電路的設計
        4.4.3 PWM信號產(chǎn)生電路的設計
    4.5 換相邏輯運算電路的設計
        4.5.1 邏輯電平轉(zhuǎn)換電路的設計
        4.5.2 正反轉(zhuǎn)功能電路的設計
        4.5.3 PWM信號加載電路的設計
    4.6 功率驅(qū)動電路的設計
    4.7 限流保護停機電路的設計
    4.8 制動斷電停機電路的設計
    4.9 本章小結(jié)
5 控制器調(diào)試與測試分析
    5.1 電源電壓測試
    5.2 電機轉(zhuǎn)子位置信號測試
    5.3 PWM信號測試
    5.4 功率驅(qū)動電路測試
    5.5 電機運轉(zhuǎn)調(diào)速測試
    5.6 本章小結(jié)
6 基于ADVISOR的輪轂電機驅(qū)動整車動力性能仿真分析
    6.1 ADVISOR仿真軟件介紹
    6.2 整車仿真模型建立
        6.2.1 整車參數(shù)定義
        6.2.2 電池參數(shù)定義
        6.2.3 傳動部件、電機、車輪參數(shù)定義
    6.3 CYC_NEDC工況仿真
    6.4 仿真結(jié)果
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3737385