本文關(guān)鍵詞：自平衡式兩輪電動車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,汽車行業(yè)的快速發(fā)展,汽車成為人類生活中主要的交通工具,隨著汽車保有量快速增加,其弊端日益凸顯,帶來的能源、環(huán)境和交通問題困擾著人類的日常生活,迫切需要清潔能源的新型交通工具的誕生。自平衡式兩輪電動車應(yīng)運(yùn)而生,其清潔、輕巧方便,成為研究的熱門課題。對平衡車的研究包括多個方面,其中運(yùn)動和平衡控制是其核心部分。由于平衡車的控制需求高,常采用國外進(jìn)口電機(jī),但成本昂貴,不便于普及,本文課題的主要目的就是針對自平衡式兩輪電動車,設(shè)計(jì)一套對于國產(chǎn)電機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng),降低平衡車的成本,同時滿足和實(shí)現(xiàn)平衡車的運(yùn)行和平衡控制。本文首先通過電機(jī)的性能比較,選出適合平衡車系統(tǒng)的永磁同步電機(jī)；其次對電機(jī)的模型進(jìn)行理論分析和構(gòu)建,對其進(jìn)行坐標(biāo)變換,實(shí)現(xiàn)解耦,等效成直流電機(jī)進(jìn)行控制,控制性能得以提高,控制電機(jī)時使用空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù),且采用線性霍爾傳感器作為轉(zhuǎn)子位置檢測元件,并通過零漂抑制電路,消除位置信號的零點(diǎn)漂移,提高轉(zhuǎn)子位置精度,此外還對轉(zhuǎn)子位置信號分區(qū)間讀取,避免溢出和提高讀取精度,滿足平衡車控制需求的高精度；然后分別設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的電源電路、功率模塊、采樣電路和保護(hù)電路等硬件電路,以及對平衡車運(yùn)行和平衡控制進(jìn)行軟件編程和實(shí)現(xiàn)；最后對整個系統(tǒng)進(jìn)行搭建和試驗(yàn),對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：電機(jī)經(jīng)過采取線性霍爾傳感器和零漂抑制電路,有效的提高轉(zhuǎn)子位置檢測精度,滿足平衡車需求；并通過空間脈寬調(diào)制技術(shù)矢量控制實(shí)現(xiàn)自平衡兩輪車運(yùn)行和平衡控制。實(shí)現(xiàn)了針對自平衡式兩輪電動車采用國產(chǎn)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì),降低了平衡車成本,利于平衡車日常生活的普及和使用。
【關(guān)鍵詞】：自平衡式兩輪電動車 永磁同步電機(jī) 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù) 線性霍爾傳感器
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U48;TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題研究的背景和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 控制電機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用概況11-12
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容12-14
• 2 PMSM結(jié)構(gòu)和模型14-22
• 2.1 PMSM結(jié)構(gòu)14
• 2.2 PMSM的物理模型14-15
• 2.3 PMSM的數(shù)學(xué)模型15-21
• 2.3.1 三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型15-17
• 2.3.2 坐標(biāo)變換17-20
• 2.3.3 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 PMSM的矢量控制和轉(zhuǎn)子位置檢測22-37
• 3.1 矢量控制22-25
• 3.1.1 矢量控制的原理22
• 3.1.2 矢量控制策略22-25
• 3.2 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)25-34
• 3.2.1 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)簡介25-26
• 3.2.2 SVPWM的原理26-28
• 3.2.3 SVPWM常規(guī)實(shí)現(xiàn)28-31
• 3.2.4 SVPWM查表實(shí)現(xiàn)31-34
• 3.3 轉(zhuǎn)子位置檢測34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 硬件電路的原理及設(shè)計(jì)37-49
• 4.1 硬件結(jié)構(gòu)框圖37
• 4.2 供電電源硬件設(shè)計(jì)37-40
• 4.2.1 電機(jī)供電電路37-38
• 4.2.2 控制供電電路38-40
• 4.3 功率驅(qū)動模塊40-42
• 4.3.1 驅(qū)動模塊電路40-41
• 4.3.2 硬件互鎖和死區(qū)保護(hù)電路41-42
• 4.4 控制芯片42-45
• 4.4.1 TMS320F28069主控芯片42-44
• 4.4.2 STM32F103CBT6芯片44-45
• 4.5 轉(zhuǎn)子位置檢測電路45-47
• 4.6 電機(jī)電流檢測電路47-48
• 4.7 本章小結(jié)48-49
• 5 控制軟件設(shè)計(jì)49-58
• 5.1 軟件控制策略49-50
• 5.2 程序設(shè)計(jì)50-53
• 5.2.1 主程序流程圖50-51
• 5.2.2 中斷子程序51-53
• 5.3 PI控制算法53-54
• 5.4 PD控制算法54-55
• 5.5 霍爾位置解碼55-57
• 5.6 本章小結(jié)57-58
• 6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果58-64
• 6.1 實(shí)驗(yàn)平臺58-60
• 6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析60-63
• 6.3 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況67-68
• 致謝68-69

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 蘇建中;郭曉穎;馬志國;閆志平;;旋轉(zhuǎn)變壓器在開關(guān)磁阻電機(jī)中的應(yīng)用[J];電機(jī)技術(shù);2011年06期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 丁鳳;一種新型兩輪自平衡小車的建模與控制[D];華中科技大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：自平衡式兩輪電動車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：483053