發(fā)布時間：2017-10-22 05:25

  本文關(guān)鍵詞：低速電動汽車用PMSM驅(qū)動控制器設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 低速電動汽車 永磁同步電機 STM32F103ZET6 功率MOSFET

【摘要】：在倡導節(jié)能減排的同時使用綠色低碳的新能源汽車替代現(xiàn)有燃油動力汽車,已成為我國實施可持續(xù)發(fā)展的新一步重大戰(zhàn)略計劃。低速電動汽車是新能源汽車發(fā)展進程中自發(fā)迎合市場需求而剛衍生出的階段性產(chǎn)物,擁有輕污染、低耗能、小成本、易充電的顯著優(yōu)點,具有不可估量的發(fā)展前景。本文選用小體積、高效率、高功密的永磁同步電機作為車輛的驅(qū)動電機,開發(fā)了一款基于STM32F103ZET6核心芯片,由多個功率MOSFET并聯(lián)驅(qū)動,并允許大倍數(shù)過載電流起步的低速電動車汽車用永磁同步電機驅(qū)動控制器,詳細介紹了系統(tǒng)電源模塊、預充電控制模塊、接觸器及驅(qū)動模塊、逆變驅(qū)動模塊以及各信號采集與調(diào)理電路等硬件模塊的設(shè)計。在軟件方面,采用模塊化的設(shè)計思想,利用μVersion4集成開發(fā)環(huán)境完成了包括預充電處理、電子油門信號處理、電機工作狀態(tài)切換、轉(zhuǎn)子位置角計算模塊、死區(qū)補償?shù)饶K以及基于SVPWM算法的轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的程序編寫。在完成控制器軟硬件調(diào)試的基礎(chǔ)上,進行了大量的臺架負載試驗,主要用來測試在模擬的平路和坡道路況下電機的相電流波形、輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速大小,并通過實驗數(shù)據(jù)的分析,對系統(tǒng)的控制參數(shù)進行數(shù)據(jù)修正。最后對永磁同步電機及其控制器作了裝車后的實際上路測試,測試結(jié)果表明設(shè)計的控制器表現(xiàn)良好,滿足預期的設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：低速電動汽車 永磁同步電機 STM32F103ZET6 功率MOSFET
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究的背景與意義10-11
• 1.2 電動汽車用PMSM的發(fā)展概述11-14
• 1.2.1 PMSM的發(fā)展歷史11-12
• 1.2.2 PMSM在電動汽車上的應用12-14
• 1.3 國內(nèi)外電動汽車電機驅(qū)動控制器研究概況14-15
• 1.3.1 國外電動汽車電機驅(qū)動控制器的發(fā)展現(xiàn)狀14
• 1.3.2 國內(nèi)電動汽車電機驅(qū)動控制器的發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容與工作安排15-17
• 第2章 PMSM數(shù)學模型及控制策略17-32
• 2.1 PMSM的結(jié)構(gòu)與分類17-18
• 2.2 PMSM的坐標變換理論18-21
• 2.2.1 Clarke坐標變換18-20
• 2.2.2 Park坐標變換20-21
• 2.3 PMSM數(shù)學模型及控制策略21-25
• 2.3.1 永磁同步電機數(shù)學模型21-22
• 2.3.2 電動汽車驅(qū)動控制策略22-25
• 2.4 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)25-31
• 2.4.1 電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系26-27
• 2.4.2 SVPWM的基本原理27-30
• 2.4.3 SVPWM的扇區(qū)判斷30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 PMSM控制器的硬件設(shè)計32-48
• 3.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)概述32-33
• 3.2 主控芯片功能介紹33-34
• 3.3 DC-DC電源模塊設(shè)計34-36
• 3.4 控制電路電源模塊設(shè)計36
• 3.5 隔離電源模塊設(shè)計36-37
• 3.6 預充電控制模塊設(shè)計37-38
• 3.7 接觸器及驅(qū)動模塊設(shè)計38-39
• 3.8 三相逆變器39-40
• 3.9 逆變驅(qū)動模塊設(shè)計40-41
• 3.10 信號采集電路設(shè)計41-46
• 3.10.1 位置信號檢測模塊設(shè)計41-43
• 3.10.2 蓄電池電壓及調(diào)理模塊設(shè)計43
• 3.10.3 定子電流檢測模塊設(shè)計43-44
• 3.10.4 電子油門信號調(diào)理模塊設(shè)計44-45
• 3.10.5 檔位信號調(diào)理模塊設(shè)計45
• 3.10.6 溫度檢測模塊設(shè)計45-46
• 3.11 通信模塊設(shè)計46-47
• 3.12 本章小結(jié)47-48
• 第4章 PMSM控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計48-66
• 4.1 編程語言的選擇48
• 4.2 STM32的集成開發(fā)環(huán)境48-49
• 4.3 主程序的設(shè)計49-51
• 4.4 程序的初始化51
• 4.5 中斷程序51-54
• 4.5.1 時基中斷程序52-53
• 4.5.2 FOC中斷程序53-54
• 4.6 功能模塊的實現(xiàn)54-65
• 4.6.1 預充電處理模塊54-55
• 4.6.2 電子油門信號處理模塊55-56
• 4.6.3 電機的工作狀態(tài)切換模塊56-58
• 4.6.4 轉(zhuǎn)子位置角計算模塊58-59
• 4.6.5 測速計算模塊59-60
• 4.6.6 電流PI閉環(huán)控制60-61
• 4.6.7 SVPWM發(fā)生模塊61-62
• 4.6.8 死區(qū)補償62-65
• 4.7 本章小結(jié)65-66
• 第5章 試驗平臺的搭建及結(jié)果分析66-70
• 5.1 試驗平臺的搭建66-67
• 5.2 臺架負載試驗結(jié)果與分析67-69
• 5.3 裝車試驗69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第6章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 總結(jié)70-71
• 6.2 展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文77

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