用于電動(dòng)汽車的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:用于電動(dòng)汽車的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:當(dāng)今世界,國(guó)際油價(jià)跌宕起伏,能源問題和環(huán)境污染問題日益突出,電動(dòng)汽車成為未來汽車發(fā)展的主要方向。作為電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)之一的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù),其水平高低直接影響著電動(dòng)汽車的整體性能。研究適用于電動(dòng)汽車的車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制技術(shù),己成為電動(dòng)汽車研究的熱點(diǎn)內(nèi)容[1]。 永磁同步電機(jī)因其高效率、高能量密度和高力矩慣量比廣泛運(yùn)用于工業(yè)控制和汽車行業(yè)。本文根據(jù)電動(dòng)汽車工作原理和特點(diǎn),設(shè)計(jì)并開發(fā)了以DSP TMS320F2812為控制核心的電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制系統(tǒng)。 根據(jù)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)和控制要求,在對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)過程和特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì),采用高性能嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器作為控制系統(tǒng)核心,以高性能IPM部件作為功率驅(qū)動(dòng)模塊,結(jié)合空間矢量控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。 硬件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),主要包括控制模塊、電源模塊、通訊模塊、信號(hào)調(diào)理模塊等等,分別實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制、給系統(tǒng)供電,實(shí)現(xiàn)控制器與外設(shè)的通訊、對(duì)信號(hào)調(diào)理等功能。對(duì)永磁同步電機(jī)采用調(diào)速性能優(yōu)良的空間矢量脈寬調(diào)試方法,完成了用于電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),為了方便調(diào)試及監(jiān)控電機(jī)的運(yùn)行,用LABVIEW設(shè)計(jì)了監(jiān)控軟件。 最后對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊和整套系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,來驗(yàn)證系統(tǒng)的性能。
【關(guān)鍵詞】:電動(dòng)汽車 永磁同步電機(jī) TMS320F2812 驅(qū)動(dòng)與控制 LABVIEW
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:U469.72;TM341
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 1 緒論7-13
- 1.1 課題的研究背景及意義7
- 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀7-11
- 1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀8-10
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀10-11
- 1.3 永磁同步電機(jī)控制策略11-12
- 1.4 本文的主要工作內(nèi)容與章節(jié)安排12-13
- 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)13-25
- 2.1 電動(dòng)汽車系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介13-14
- 2.2 電動(dòng)汽車電機(jī)運(yùn)行特性分析14-15
- 2.3 電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)15-17
- 2.4 核心器件的參數(shù)計(jì)算與選型17-25
- 2.4.1 主控芯片17-18
- 2.4.2 永磁同步電機(jī)18-20
- 2.4.3 電機(jī)編碼器20-21
- 2.4.4 驅(qū)動(dòng)模塊21-22
- 2.4.5 母線電容22-23
- 2.4.6 電流傳感器23-24
- 2.4.7 CAN通訊模塊24-25
- 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)25-42
- 3.1 弱電控制板25-37
- 3.1.1 核心控制模塊26-28
- 3.1.2 電源管理電路28-31
- 3.1.3 調(diào)理電路31-34
- 3.1.4 緩沖驅(qū)動(dòng)電路34
- 3.1.5 通訊電路34-35
- 3.1.6 IPM故障處理電路35-36
- 3.1.7 電子油門與剎車信號(hào)處理電路36-37
- 3.2 強(qiáng)電板37-40
- 3.2.1 主回路38-39
- 3.2.2 弱電信號(hào)接口電路39
- 3.2.3 開關(guān)電源39-40
- 3.2.4 保護(hù)系統(tǒng)40
- 3.3 霍爾傳感器電路板40-42
- 4 控制算法及軟件設(shè)計(jì)42-63
- 4.1 空間矢量脈寬調(diào)制簡(jiǎn)介42-45
- 4.1.1 坐標(biāo)變換與永磁同步電機(jī)建模42-45
- 4.2 空間矢量脈寬調(diào)制的實(shí)現(xiàn)45-50
- 4.2.1 模糊PID控制47-50
- 4.3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)50-56
- 4.3.1 主程序50-51
- 4.3.2 功能子程序51-56
- 4.4 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)56-63
- 4.4.1 LABVIEW軟件介紹57
- 4.4.2 通訊模塊設(shè)計(jì)57-63
- 5 系統(tǒng)調(diào)試63-72
- 5.1 永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)試63-68
- 5.1.1 電源系統(tǒng)調(diào)試63
- 5.1.2 核心控制系統(tǒng)調(diào)試63-64
- 5.1.3 CAN通訊功能調(diào)試64-65
- 5.1.4 霍爾傳感器調(diào)試65-66
- 5.1.5 ADC調(diào)試66-67
- 5.1.6 旋轉(zhuǎn)變壓器調(diào)試67-68
- 5.2 電動(dòng)汽車實(shí)驗(yàn)臺(tái)架系統(tǒng)調(diào)速68-72
- 總結(jié)與展望72-73
- 致謝73-74
- 參考文獻(xiàn)74-77
- 附錄77-78
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):446299
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