本文關(guān)鍵詞：直流無刷電機(jī)無極調(diào)速系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近些年隨著空氣污染越來越嚴(yán)重和石油等不可再生資源的缺乏,而像汽車這樣的交通工具又不可或缺,純電動(dòng)的新能源汽車就是在這樣環(huán)境下產(chǎn)生的。純電動(dòng)汽車(Electric Vehicle, EV)不會產(chǎn)生尾氣且運(yùn)行時(shí)基本沒聲音,既安全又高效,因此受到全世界各國政府的大力追捧,且在近些年發(fā)展迅速。電機(jī)控制是電動(dòng)車研究的重要技術(shù)之一,直流無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行安全、故障率低、效率高、調(diào)速平滑、脈動(dòng)小。廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車上。要想在電機(jī)靜止時(shí)獲得轉(zhuǎn)子位置,同時(shí)保證在啟動(dòng)時(shí)電機(jī)不發(fā)生反轉(zhuǎn),電感法就是其中的一種。再結(jié)合反電勢積分法,提出了一種新的控制方法可使直流無刷電機(jī)在啟動(dòng)階段不發(fā)生反轉(zhuǎn),沒有抖動(dòng),而且能夠快速的響應(yīng)。若要提高控制的精度,就要實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,本文是將轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速作為控制量的。首先要估算轉(zhuǎn)子位置,而這個(gè)是通過滑模觀測器來實(shí)現(xiàn)的。其次,由于很多因素都會影響轉(zhuǎn)子位置的估算,故本文設(shè)計(jì)了基于PLL鎖相環(huán)的控制系統(tǒng)。最后,在Simulink中,驗(yàn)證本文提出方法的可行性與正確性。本文在啟動(dòng)階段后嘗試用磁場定向控制理論驅(qū)動(dòng)無刷電機(jī),分析說明了車用無刷直流電機(jī)應(yīng)用磁場定向控制理論的意義,通過結(jié)合電感法與反電勢法構(gòu)造了無刷直流電機(jī)全速范圍的無傳感器控制系統(tǒng)。對車用無刷電機(jī)性能要求的分析,確定了本文設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)所要達(dá)到的控制目的。利用Altera公司的FPGA開發(fā)板及套件搭建了實(shí)驗(yàn)所需的硬件平臺,根據(jù)所述控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟件程序編寫。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了通過空間電壓矢量法對電機(jī)進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速的可行性以及轉(zhuǎn)子位置估計(jì)系統(tǒng)的正確性。給出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,本文設(shè)計(jì)的全速范圍下無刷直流電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)可以達(dá)到電動(dòng)車對于無刷電機(jī)的性能要求。
【關(guān)鍵詞】：FPGA 矢量控制 直流無刷電機(jī) 無極調(diào)速
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72;TM33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 緒論14-20
• 1.1 選題背景和意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.1 國外電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國內(nèi)電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀16
• 1.3 電動(dòng)汽車用無刷直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 論文主要內(nèi)容和章節(jié)安排17-18
• 1.4.1 論文主要內(nèi)容17
• 1.4.2 論文章節(jié)安排17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-20
• 2 電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求分析20-28
• 2.1 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)20-21
• 2.1.1 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)20
• 2.1.2 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)重要技術(shù)20-21
• 2.2 電動(dòng)汽車性能分析21-24
• 2.2.1 EV路面行駛的受力分析21-23
• 2.2.2 EV動(dòng)力性能分析23-24
• 2.3 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型24-25
• 2.3.1 電機(jī)功率選擇24
• 2.3.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速選擇24-25
• 2.3.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇25
• 2.4 本章小結(jié)25-28
• 3 直流無刷電機(jī)的運(yùn)行原理和數(shù)學(xué)模型28-34
• 3.1 直流無刷電機(jī)的運(yùn)行原理和數(shù)學(xué)模型28-29
• 3.1.1 直流無刷電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)28
• 3.1.2 直流無刷電機(jī)的運(yùn)行原理28-29
• 3.3 直流無刷電機(jī)的數(shù)學(xué)模型29-32
• 3.3.1 直流無刷電機(jī)的基本公式30-31
• 3.3.2 直流無刷電機(jī)的數(shù)學(xué)模型31-32
• 3.4 直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的解決方法32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 4 直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)與控制技術(shù)34-44
• 4.1 控制系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)方案34
• 4.2 控制結(jié)構(gòu)34-35
• 4.3 控制策略35-41
• 4.3.1 PID控制原理35-37
• 4.3.2 空間矢量定義與坐標(biāo)變換37-39
• 4.3.3 空間電壓矢量調(diào)制技術(shù)39-41
• 4.4 控制策略41-42
• 4.5 本章小結(jié)42-44
• 5 直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)的Matlab仿真與試驗(yàn)44-50
• 5.1 仿真平臺介紹44
• 5.2 直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)的Matlab仿真與試驗(yàn)44-47
• 5.2.1 直流無刷電機(jī)本體模塊44-45
• 5.2.2 轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊45-46
• 5.2.3 轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊46
• 5.2.4 電流滯環(huán)控制模塊46-47
• 5.2.5 電壓逆變器模塊47
• 5.3 仿真結(jié)果分析47-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 6 直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)50-62
• 6.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)50-51
• 6.2 電機(jī)控制系統(tǒng)核心控制芯片51-53
• 6.2.1 FPGA24017芯片簡介51-52
• 6.2.2 功率驅(qū)動(dòng)芯片的選取52-53
• 6.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)主電路設(shè)計(jì)53-59
• 6.3.1 電源電路設(shè)計(jì)53-54
• 6.3.2 主電路和緩沖電路54-55
• 6.3.3 相電流檢測電路55-56
• 6.3.4 轉(zhuǎn)子位置檢測電路56-57
• 6.3.5 欠壓檢測電路57-58
• 6.3.6 過流保護(hù)電路58-59
• 6.4 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)59-60
• 6.4.1 系統(tǒng)主程序59-60
• 6.4.2 電流環(huán)控制算法子程序60
• 6.5 本章小結(jié)60-62
• 7 總結(jié)與展望62-64
• 7.1 總結(jié)62
• 7.2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-70
• 作者簡介及讀研期間發(fā)表論文情況70

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：直流無刷電機(jī)無極調(diào)速系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：261134