纯电动汽车永磁同步电机驱动系统的无速度传感器控制

发布时间：2020-07-23 03:13

【摘要】：交通工具是人类生活中必不可少的工具,中国的私家车数量也在与日俱增,它们排放的大量尾气严重污染了环境。纯电动汽车不会产生废气,也不需要消耗燃油,清洁节能。依据永磁同步电机功率密度高、效率高等优点,本文将永磁同步电机应用到纯电动汽车驱动电机的研究当中。并提出将EKF智能控制算法应用到此车用电机驱动控制系统中,使该系统具有测量噪声和模型误差的特点,并能减弱驱动系统的测量噪声以及随机性的干扰,突出较好的滤波性能,同时还能较好地恢复出原始信号,简单而又容易数字化,因此便展开了对纯电动汽车永磁同步电机驱动系统的无速度传感器控制的研究。本文首先介绍了纯电动汽车和车用电机的发展现状,永磁同步电机的特点以及选择它作为纯电动汽车车用电机的原因。接着介绍了永磁同步电机的结构和原理,并建立相应的数学模型。另外还讲了矢量控制相关理论,包括其基本原理及控制方式以及矢量系统里用到的坐标变换理论。其次讲了Matlab仿真软件和里面的Simulink功能,并利用软件对整个系统的各个模块进行建模,包括永磁同步电机逆变器、SVPWM等模块,并对PI控制器进行了设计。然后分析了卡尔曼滤波的原理和在各种坐标体系下的模型以及估算方法,并通过Matlab的Simulink对基于EKF的永磁同步电机进行了建模,并对处于不同转速下的永磁同步电机进一步进行了仿真。最后采用DSP中型号为TMS320F28335的芯片作为整个系统的硬件核心,分别从驱动控制、信号处理、采集与调理等方面介绍了硬件电路,同时从系统程序的框图及其说明、CPUTIMER0定时器中断程序、PWM中断程序、SCI串行通讯接收中断四个方面介绍了软件控制模块原理的实现途径,最终完成了此次对纯电动汽车永磁同步电机驱动系统无速度传感器控制的研究。
【学位授予单位】：辽宁石油化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM341
【图文】：

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1.3 纯电动汽车驱动系统概述1.3.1 驱动电机系统的要求及电机选择图1.1 纯电动汽车电机驱动系统构成示意图Fig.1.1 Schematic diagram of pure electric vehicle motor drive system纯电动汽车电机驱动系统构成示意图如图 1.1 所示，其中电气系统主要包括电动机、功率转化器、电子控制器[10]，而机械系统主要包括车轮和机械传动机构。电气和机械系统之间的气隙在完成整个能量的转换过程中，功率转化器用来调节整个能量流动，汽车内部的驱动系统是需要提供动力的，而这份动力的承担者就是电动机。而基于对纯电动汽车续航里程的要求，自然而然也对电池的性能有了更高的要求，因此电池技术深深影响着纯电动汽车产业。传统的电池在寿命、充电速度还有容量方面都有待提高。随着电池技术的发展，新兴起的超级电容和石墨烯电池[11]在技术有望解决纯电动汽车电池技术这个短板，从而让纯电动汽车能更快地走到平民百姓家，扮演为人们生活中一个重要的角色。电机驱动作为纯电动汽车内部的核心驱动

三相永磁同步电动机

辽宁石油化工大学硕士学位论文了 PMSM 的无位置传感器控制技术[21]。美国研究团队于1993年最早提出采用高频信号注入法韩国汉城国立大学的 Seung-Ki Sul 教授于 1995 年还有德国 Wuppertal 大学的 Joachim Holtz 教授、意浙江大学的贺益康教授及其研究小组等人对基于相关研究，在团队的共同努力下最终得到了非常汽车的动力驱动系统时，我们需要采用卡尔曼滤调速的驱动系统。研究这个驱动控制系统在纯电迫的，同时它在纯电动汽车领域里也必定有极大机发展概况

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2 电机永磁体 3 电机转轴 4 电 2.1 永磁同步电动机的横截面示意图otor permanent magnet 3 motor shafm of cross section of permanent magn 2.2 非常规分布的永磁同步电动机绕et synchronous motor windings with

【参考文献】