基于矢量控制的B12电动汽车PMSM驱动控制系统的研究

发布时间：2017-12-11 19:08

  本文关键词：基于矢量控制的B12电动汽车PMSM驱动控制系统的研究

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【摘要】：随着汽车的普遍性，其对环境和能源的破坏越来越严重，电动汽车在解决能源危机与环境污染问题上起着重要的作用。因此，，研发安全性较高、驱动能力较好的电动汽车十分必要。目前，电动汽车的驱动系统主要由电机及其控制系统组成，其中永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)由于其具有较高的效率、高能量密度以及低转矩脉动等优点被大范围的应用在车用电机驱动控制系统当中。因此，对车用永磁同步电机控制器的深入研究是十分必要的。 本课题来源于横向课题，首先根据技术要求和给出的相关参数对电机的最大输出转速进行计算，然后对PMSM转子结构及自然坐标系下对坐标变换进行了介绍，对SVPWM算法原理进行了阐述。最大转矩/电流比在功率因数方面的优越性，确定其为本款控制器的电流控制策略，通过对电压前馈补偿调节器进行分析，证明了电压前馈补偿调节器相对于传统PI调节器的优势。最后，在MATLAB/Simulink环境下对SVPWM算法和双闭环系统进行建模，通过对车用PMSM控制器经常遇到的加速、负载突变情况进行仿真分析，证明了在SVPWM技术下控制系统的稳定性。 在上述理论研究的基础上，设计了以XE164FN为主控芯片的PMSM控制系统的硬件电路，主要包括主控电路、驱动电路、功率电路、保护电路以及检测电路。由于该控制算法涉及多次正余弦计算，XE164FN带有的DSP库误差最大高达7%，本文通过曲线拟合方式，减小了误差。在此基础上，完成了该驱动控制系统的软件设计，其中主要包括有：PMSM转子初始定位程序、相应循环等待和保护程序以及双闭环控制系统整体程序。最后，对本文设计的电机控制器进行了台架实验，主要有空载下对SVPWM进行开环实验，并在负载下对该电机控制器在不同调节器下进行实验研究，并对实验结果进行对比分析。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM341;U469.72

【参考文献】

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1 张立国;宁国宝;;国内电动汽车发展综述[J];农业装备与车辆工程;2006年11期

本文编号：1279576