基于TC1782的电动汽车驱动控制系统研究

发布时间：2017-08-22 11:08

  本文关键词：基于TC1782的电动汽车驱动控制系统研究

  更多相关文章： 电动汽车 PMSM 矢量控制 TC1782 滑模观测器

【摘要】：电动汽车电机驱动系统作为电动汽车核心,其性能将直接影响整个电动汽车的安全性、动力性以及经济性。本文对电动汽车用永磁同步电机(PMSM)驱动控制系统进行研究,结合电动汽车的特点选择控制策略,制定设计方案。主要包括下面几部分内容:第一:研究永磁同步电机矢量控制策略,在Matlab/Simulink平台下搭建仿真模型,结合电动汽车加速、爬坡等实际工况,采用速度-转矩双闭环控制,仿真结果验证了模型的正确性。第二:搭建了永磁同步电机硬件测试平台。以IPM作为电机功率驱动模块、英飞凌32位DSPTC1782为核心设计了永磁同步电机驱动系统硬件平台。使用通用定时器阵列模块(GPTA)和High Tec开发环境实现了电压空间矢量算法,并设计了主程序和中断程序等。实验结果表明,本文设计的电机驱动系统可以实现永磁同步电机转速与转矩的精确控制,可以满足电动汽车用驱动系统的要求。第三:为满足汽车安全功能规范ISO26262对控制系统安全性设计要求,提出了一种基于滑模观测器(SMO)的转子位置无速度传感器估计法,以确保旋转变压器或其解码芯片发生故障时,系统仍能正常运行,即冗余设计。并使用Matlab/Simulink搭建了基于滑模观测器的仿真模型,通过对仿真结果分析可知,该控制方法可行,具有很好的鲁棒性。
【关键词】：电动汽车 PMSM 矢量控制 TC1782 滑模观测器
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 课题背景及意义9-10
• 1.2 国内外发展现状10-12
• 1.2.1 国外发展现状10-11
• 1.2.2 国内发展现状11-12
• 1.3 电动汽车基本结构12
• 1.4 电动汽车电机驱动系统12-15
• 1.4.1 电动汽车驱动电机特性12-13
• 1.4.2 电动汽车驱动电机13-14
• 1.4.3 PMSM控制策略14
• 1.4.4 PMSM无速度传感器技术14-15
• 1.5 本文研究的主要内容15-17
• 第二章 PMSM结构特点及数学模型17-24
• 2.1 PMSM结构特点17-18
• 2.2 PMSM静止坐标系下的数学模型18-20
• 2.3 坐标变换20-22
• 2.3.1 坐标变换原理20-21
• 2.3.2 Clarke变换21-22
• 2.3.3 Park变换22
• 2.4 PMSM旋转坐标系下的数学模型22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 PMSM矢量控制仿真24-35
• 3.1 矢量控制概述24-25
• 3.2 电动汽车矢量控制策略25-27
• 3.2.1 MTPA控制策略25-26
• 3.2.2 弱磁控制策略26-27
• 3.3 PMSM矢量控制系统仿真模型27-33
• 3.3.1 系统仿真模块搭建27-32
• 3.3.2 矢量控制系统仿真模型32-33
• 3.4 仿真结果分析33-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 PMSM驱动系统设计与实现35-47
• 4.1 整体结构概述35-36
• 4.2 控制器电路设计36-42
• 4.2.1 主控制芯片的选取及其最小系统电路36-37
• 4.2.2 电源系统37-39
• 4.2.3 电压、电流采样电路39-40
• 4.2.4 CPLD逻辑保护电路40-41
• 4.2.5 旋转变压器解码电路41-42
• 4.2.6 CAN通讯电路42
• 4.3 控制器软件设计42-44
• 4.3.1 软件开发环境42-43
• 4.3.2 系统软件设计43-44
• 4.4 实验测试结果44-46
• 4.5 本章小结46-47
• 第五章 基于SMO的PMSM无速度传感器控制系统研究47-54
• 5.1 PMSM滑模观测器设计47-50
• 5.2 SMO仿真模型搭建50
• 5.3 SMO仿真结果分析50-53
• 5.4 本章小结53-54
• 第六章 总结与展望54-55
• 6.1 总结54
• 6.2 展望54-55
• 参考文献55-59
• 发表论文和科研情况说明59-60
• 致谢60-61

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本文编号：718765