纯电动环卫车双电机控制软件研究与设计
发布时间：2022-02-21 23:13
随着新能源汽车逐步商业化运营,人们越来越关注新能源汽车对比于传统车在经济上的实惠性与性能上的优越性,即新能源汽车的性价比。世界各个大型车企对于新能源技术的研发一直在不断加大力度,电机驱动系统的开发及电机控制技术是突出电动汽车性价比的重中之重。而纵观全国各大车企用于实车上的电机驱动系统都能实现最基本功能,然而针对某些车型采用基本的单电机驱动控制系统已经不能满足各种复杂工况下的电机控制了。本文针对这个问题,采用最大扭矩电流比（MTPA）的查表法与电流内环前馈耦合为核心的矢量控制算法搭建控制架构,围绕驱动电机快速而精确的响应以及适应更多复杂工况做了一系列仿真、台架测试与实车验证。通过采用两台参数完全相同的永磁同步电机,同轴串联起来。可以更好的满足10吨以上的电动车的需求。本文研究了电机控制算法的发展历程,对比了纯电动环卫车电机控制架构的发展历程,以双电机控制为基础,研究了基于转子位置的矢量控制;控制策略为闭环控制,反馈量为三相电流和电机转子位置;采用空间矢量脉冲宽度调制（SVPWM）的电压调制方式;DQ轴电流id、iq按照最大扭矩电流比的电流轨迹而设定;高速弱磁控制基于MTPA电流轨迹,进行...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 电机控制算法发展概况
1.3 纯电动汽车电机控制框架
1.3.1 国外发展现状
1.3.2 国内发展现状
第2章 电机矢量控制算法
2.1 永磁同步电机的数学模型
2.2 基于前馈补偿的电压解耦算法
2.3 基于最大扭矩电流比MTPA的查表法算法
2.4 空间电压脉宽调制SVPWM算法
2.5 弱磁控制算法
2.6 本章小结
第三章 双电机控制软件
3.1 双电机静态软件架构
3.2 平台与应用层交互数据
3.3 静态模块分析
3.3.1 应用层设计
3.3.2 底层软件设计
3.4 双电机动态软件架构
3.4.1 工作过程分析图解
3.4.2 系统上电自检和初始化
3.4.3 主循环处理过程
3.4.4 系统策略的工作模式处理
3.5 双电机控制软件的实现
3.5.1 双电机级联系统电驱桥设计
3.5.2 电机控制器硬件设计
3.6 本章小结
第4章 MCU软硬件集成测试
4.1 CAN模块通讯功能测试
4.2 主动泄放功能
4.3 母线电压采样
4.4 电流ADC采样
4.5 上、下电逻辑测试
4.6 旋变解码的测试
4.7 本章小结
第五章 台架与实车测试验证
5.1 电机台架测试
5.1.1 电机台架测试的搭建
5.1.2 电机零位的检测
5.1.3 台架测试结果的分析
5.2 实车测试
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]双轴双电机驱动电动汽车整车控制器开发[J]. 宋振斌,李军伟,孙宾宾,王培金. 现代电子技术. 2020(01)
[2]六相永磁同步电机SVPWM控制策略优化[J]. 吴燕峰,曾培煌,何建华. 装备制造技术. 2019(07)
[3]永磁同步电机弱磁最优控制策略研究[J]. 龚锦标,施火泉. 电机与控制应用. 2019(04)
[4]基于SVPWM电动汽车永磁同步电机控制系统仿真研究[J]. 陈方辉. 机械工程与自动化. 2018(06)
[5]电动汽车永磁同步电机最优弱磁控制策略[J]. 林程,邢济垒,黄卓然,程兴群. 汽车工程. 2018(11)
[6]基于MTPA的内置式永磁同步电机转矩预测控制[J]. 张旭隆,王峰,张晓,曹言敬. 电机与控制应用. 2018(03)
[7]表贴式永磁同步电机控制器的设计[J]. 张凯,张友军,杨成明,叶欣. 自动化技术与应用. 2018(02)
[8]应用于高速永磁同步电机的改进最大转矩电流比控制研究[J]. 袁庆庆,李龙吟,杨娜. 机电工程. 2018(01)
[9]基于Matlab与ccs的永磁同步电机矢量控制[J]. 闫福财,赵翼翔,陈文戈,王晗. 微电机. 2017(06)
[10]电动汽车双电机独立驱动后轮机械式自适应差速器的设计[J]. 付君伟. 汽车零部件. 2015(12)
博士论文
[1]线控四轮独立驱动轮毂电机电动汽车稳定性与节能控制研究[D]. 李刚.吉林大学 2013
[2]双电机混合动力系统参数匹配与协调控制研究[D]. 王加雪.吉林大学 2011
硕士论文
[1]电动汽车电机控制系统仿真与实验平台的设计与实现[D]. 李星晔.电子科技大学 2013
[2]双轮驱动电动汽车电机控制系统的研究[D]. 乔宏明.山东理工大学 2008
[3]基于DSP的电动汽车电机控制器的应用研究[D]. 姚震.广东工业大学 2007
本文编号：3638203
【文章来源】：合肥工业大学安徽省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 电机控制算法发展概况
1.3 纯电动汽车电机控制框架
1.3.1 国外发展现状
1.3.2 国内发展现状
第2章 电机矢量控制算法
2.1 永磁同步电机的数学模型
2.2 基于前馈补偿的电压解耦算法
2.3 基于最大扭矩电流比MTPA的查表法算法
2.4 空间电压脉宽调制SVPWM算法
2.5 弱磁控制算法
2.6 本章小结
第三章 双电机控制软件
3.1 双电机静态软件架构
3.2 平台与应用层交互数据
3.3 静态模块分析
3.3.1 应用层设计
3.3.2 底层软件设计
3.4 双电机动态软件架构
3.4.1 工作过程分析图解
3.4.2 系统上电自检和初始化
3.4.3 主循环处理过程
3.4.4 系统策略的工作模式处理
3.5 双电机控制软件的实现
3.5.1 双电机级联系统电驱桥设计
3.5.2 电机控制器硬件设计
3.6 本章小结
第4章 MCU软硬件集成测试
4.1 CAN模块通讯功能测试
4.2 主动泄放功能
4.3 母线电压采样
4.4 电流ADC采样
4.5 上、下电逻辑测试
4.6 旋变解码的测试
4.7 本章小结
第五章 台架与实车测试验证
5.1 电机台架测试
5.1.1 电机台架测试的搭建
5.1.2 电机零位的检测
5.1.3 台架测试结果的分析
5.2 实车测试
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]双轴双电机驱动电动汽车整车控制器开发[J]. 宋振斌,李军伟,孙宾宾,王培金. 现代电子技术. 2020(01)
[2]六相永磁同步电机SVPWM控制策略优化[J]. 吴燕峰,曾培煌,何建华. 装备制造技术. 2019(07)
[3]永磁同步电机弱磁最优控制策略研究[J]. 龚锦标,施火泉. 电机与控制应用. 2019(04)
[4]基于SVPWM电动汽车永磁同步电机控制系统仿真研究[J]. 陈方辉. 机械工程与自动化. 2018(06)
[5]电动汽车永磁同步电机最优弱磁控制策略[J]. 林程,邢济垒,黄卓然,程兴群. 汽车工程. 2018(11)
[6]基于MTPA的内置式永磁同步电机转矩预测控制[J]. 张旭隆,王峰,张晓,曹言敬. 电机与控制应用. 2018(03)
[7]表贴式永磁同步电机控制器的设计[J]. 张凯,张友军,杨成明,叶欣. 自动化技术与应用. 2018(02)
[8]应用于高速永磁同步电机的改进最大转矩电流比控制研究[J]. 袁庆庆,李龙吟,杨娜. 机电工程. 2018(01)
[9]基于Matlab与ccs的永磁同步电机矢量控制[J]. 闫福财,赵翼翔,陈文戈,王晗. 微电机. 2017(06)
[10]电动汽车双电机独立驱动后轮机械式自适应差速器的设计[J]. 付君伟. 汽车零部件. 2015(12)
博士论文
[1]线控四轮独立驱动轮毂电机电动汽车稳定性与节能控制研究[D]. 李刚.吉林大学 2013
[2]双电机混合动力系统参数匹配与协调控制研究[D]. 王加雪.吉林大学 2011
硕士论文
[1]电动汽车电机控制系统仿真与实验平台的设计与实现[D]. 李星晔.电子科技大学 2013
[2]双轮驱动电动汽车电机控制系统的研究[D]. 乔宏明.山东理工大学 2008
[3]基于DSP的电动汽车电机控制器的应用研究[D]. 姚震.广东工业大学 2007
本文编号：3638203
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