四轮独立驱动电动汽车电机控制系统研究

发布时间：2017-08-15 16:13

  本文关键词：四轮独立驱动电动汽车电机控制系统研究

  更多相关文章： 无刷直流电机 Matlab/Simulink建模 DSP电机控制 DSP串口 LabVIEW串口

【摘要】：能源危机的不断恶化使电动汽车成为当今汽车行业发展的重要趋势,但是现阶段的电动汽车普遍存在着续航不足,控制性不高的问题。而四轮独立驱动电动汽车代表着一种新颖的电动汽车发展方向,四轮独立驱动技术将四个电机分别镶嵌集成在四个轮毂中,用电子驱动代替传统的机械传动使汽车底盘完全电子化,可有效解决续航不足与控制性不高的问题。本文以DSP电机控制为基础对四轮独立驱动电动汽车的电机控制系统进行了研究与分析。首先阐述了国内外轮式驱动电动汽车的发展状况及纯电动汽车的发展趋势。其次,对无刷直流电机进行了研究与分析,用Matlab/Simulink仿真出无刷直流电机转矩响应特性曲线,并用电机测功系统实验得到无刷直流电机转矩、转速特性曲线,论证了无刷直流电机转矩波动小及可控性高的特点,可广泛应用于电动汽车。再次,以全桥逆变器作为无刷直流电机驱动器的基础上,设计了基于DSP体系结构的电动汽车四轮轮毂电机独立驱动控制系统,硬件电路是基于TI公司的专门用于电机控制的数字信号处理器DSP2407开发板,以CCS3.3为开发平台对控制系统进行软件设计,并在实验样车上进行在线仿真和实验调试。最后,用基于DSP与LabVIEW的串口通信功能进行程序设计,将无刷直流电机的转速信号上传到上位机,并显示出电机的实时转速以论证本课题所研究的四轮独立驱动电动汽车电机控制系统的准确性。
【关键词】：无刷直流电机 Matlab/Simulink建模 DSP电机控制 DSP串口 LabVIEW串口
【学位授予单位】：安徽工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题背景及研究意义11
• 1.2 电动汽车的国内外发展趋势11-12
• 1.3 国内外轮式驱动电动汽车研究现状12-14
• 1.4 本文主要研究内容14-16
• 第2章 无刷直流电机(内嵌式轮毂电机)特性研究16-37
• 2.1 无刷直流电机原理16-17
• 2.2 无刷直流电机数学模型17-19
• 2.3 无刷直流电机控制系统中各模块模型的建立19-26
• 2.3.1 PWM模块19-20
• 2.3.2 全桥逆变器模块20-23
• 2.3.3 电机本体模块23-26
• 2.4 仿真实例26-27
• 2.5 实体无刷直流电机测功实例27-36
• 2.6 本章小结36-37
• 第3章 四轮独立驱动控制系统的设计37-54
• 3.1 四轮轮毂电机控制系统37-39
• 3.2 控制系统硬件设计39-44
• 3.2.1 DSP最小系统39
• 3.2.2 供电电路及JTAG接口电路39-41
• 3.2.3 外设电路41-44
• 3.3 控制系统软件设计44-52
• 3.3.1 软件开发平台与TMS320LF240744-45
• 3.3.2 加速踏板输出信号的AD采样45-49
• 3.3.3 SPI输出四路模拟信号控制四个轮毂电机49-52
• 3.4 本章小结52-54
• 第4章 LabVIEW串口在电机控制中的应用54-64
• 4.1 LabVIEW串口通信与数据运算处理54-60
• 4.1.1 LabVIEW串口通信类型55
• 4.1.2 LabVIEW串口通信软件设计55-58
• 4.1.3 数据运算处理与前面板显示58-60
• 4.2 DSP串口通信与捕获软件设计60-63
• 4.2.1 DSP串口通信60-61
• 4.2.2 DSP捕获61-63
• 4.3 本章小结63-64
• 第5章 总结与展望64-66
• 5.1 全文总结64
• 5.2 进一步工作展望64-66
• 参考文献66-69
• 作者在攻读硕士学位期间取得的成果69-70
• 致谢70-71
• 附录：DSP控制系统程序代码71-79

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本文编号：679094