混合动力清扫车电机控制系统开发

发布时间：2020-10-17 07:19

　　 随着经济的发展,我国的环境、能源问题日益突出,同时城市环卫作业的需求也不断增长,这就需要发展一种节能、环保、高效的新型环卫车辆。混合动力的环卫车既缓解了传统环卫车的燃油和排放性能不佳的问题又解决了纯电动环卫车的充电续航的问题,因此研究和发展混合动力的环卫车辆成为一种必然趋势。首先本文提出了一种新型混合动力清扫车电机和发动机的驱动方案,简要阐述了新型混合动力清扫车的发动机和电机在不同工作模式下的驱动状态并根据清扫车的实际应用环境和主要性能指标,初步选出了混合动力清扫车的驱动电机和动力电池组。然后根据三相PMSM矢量控制系统的基本原理,进行了SVPWM算法的MATLAB仿真与分析;建立基于MATLAB和LabVIEW的三相PMSM矢量控制系统模型并进行仿真分析。其次以DSP为控制系统的主控芯片,完成相应的软件、硬件系统的编写和制作工作。硬件系统主要完成DSP控制板、功率驱动电路、PWM隔离电路、电流检测电路等的设计,绘制相应的原理图并制作出PCB样板。软件系统利用飞思卡尔的DSP编程软件CodeWarrior v8.3,根据基于模块化的设计思想分别进行标准SVPWM算法,电压、电流和转速信号采集,坐标变换,电流、转速PI调节等部分的编写工作,并逐一测试验证正确性再将其整合。还设计了一个基于CAN的数据采集系统,用来采集、发送和接收电机、电池等系统中的各项数据。利用LabVIEW制作出了相应的控制、显示界面。最后利用PC Master进行了基于DSP的SVPWM调试,验证了SVPWM的算法;进行了PMSM的运行实验,检测出PMSM的转速、相电压和电流的波形;进行了基于CAN的电流、电压和转速的采集、发送、接收和显示的的实验。
【学位单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U469.691
【部分图文】：

2.2 新型混合动力清扫车动力系统方案目前使用的清扫车普遍是在专用汽车的基础上安装一个上装系统来执行清扫作业。两个发动机同时工作导致耗油量较大、成本较高、排放性能不佳，同时清扫车在清扫作业时，由于行驶速度较慢，主发动机功率严重利用不足。与日常使用的乘用车相比，清扫车在城区和市郊进行转场作业时，行驶的速度不必特别高，同时行驶范围相对固定、行驶工况相对固定。清扫车在城区清扫作业时，车辆的行驶速度较低，一般只有 3~15 km/h，也不用刻意追求加速性能。清扫车的这些特性，都为我们发展新型混合动力清扫车提供了良好条件。为了解决传统清扫车存在的不足之处，考虑到清扫车特定的工作特性和相对固定的使用范围，同时考虑到清扫车多动力的需求、改造成本等信息，本文提出一种新型混合动力清扫车的动力系统驱动方案，新型混合动力清扫车的动力构成示意图如图 2-2 所示。

流电压逆变为三相交流电输入到电机中。图 3-2 三相桥式逆变器的结构图臂上的上、下两个功率管不能同时处于导通或逆变桥可以组合成 8 种开关状态。8 种开关状态后将 8 种组合的空间矢量映射到图 3-3 所示的复扇区。

SPWM）技术，SVPWM 算法拥有诸多优点，所统中应当首先考虑采用 SVPWM 控制算法[24-25]。为三相桥式逆变器的结构示意图。六个功率晶体管（1~V6 组成三相逆变器，六路 PWM 波控制信号分别输中，按照一定的规律分别控制六个功率晶体管的导通、直流电压逆变为三相交流电输入到电机中。
【参考文献】

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本文编号：2844472