基于DSP的混合動力汽車用永磁同步電機控制系統(tǒng)

【摘要】： 20世紀90年代以來,為了緩解能源和環(huán)境對人類生活和社會發(fā)展的壓力,“準綠色”的混合動力型汽車登上了歷史舞臺?；旌蟿恿ζ嚰瓤朔思冸妱悠嚨睦m(xù)駛里程短、價格昂貴等缺點,又有利于大幅度減少汽油消耗,合理利用電能,調整能源結構,為解決城市污染問題和解決一次能源的短缺開辟了一條新途徑。 本論文圍繞混合動力汽車用永磁同步電機控制系統(tǒng)的一些問題展開了研究,研究內容分為一下幾個部分: 首先,分析幾種常用的電機系統(tǒng)并結合作為混合動力汽車驅動電機的要求,指出以永磁同步電機作為混合動力汽車驅動電機的優(yōu)勢。 其次,根據永磁同步電機常用的控制方法和混合動力汽車電源的限制因素以及對大轉矩的需求,確定在電機低速工作時采用最大轉矩/電流比控制策略,高速工作時采用弱磁控制策略,并給給出了這兩種控制方式下電流與轉矩的關系公式。提出最大功率弱磁控制策略并給出永磁同步電機在全速范圍內的電流控制策略。 最后,對電機控制方法進行了Matlab/Simulink的初步仿真,得出了該控制方式下系統(tǒng)的階躍響應曲線和轉矩特性曲線。最后還給出了具體的硬件電路設計及實現(xiàn)形式,給出了具體的實際的調試結果,從結果可以看出,本控制系統(tǒng)的設計是符合要求的。 【關鍵詞】：混合動力汽車 永磁同步電機 弱磁控制 電機控制系統(tǒng) DSP
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TM351
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 引言8-9
• 1.2 基于DSP 的混合動力汽車用電機驅動系統(tǒng)概述9-12
• 1.2.1 電機DSP 系統(tǒng)的特點9-10
• 1.2.2 混合動力汽車用電機特性10-12
• 1.3 國內外混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 國外情況12-13
• 1.3.2 國內情況13-14
• 1.4 國內外相關技術研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 本文研究內容15-17
• 1.5.1 課題的背景和意義15-16
• 1.5.2 本論文內容和結構16-17
• 第二章 永磁同步電機的結構特點及工作原理17-24
• 2.1 引言17
• 2.2 永磁同步電機的發(fā)展概況17-18
• 2.3 永磁同步電機的結構和特點18-20
• 2.4 永磁同步電機的應用20-21
• 2.5 永磁同步電機工作原理21-22
• 2.6 永磁同步電機的控制方法22-23
• 2.7 小結23-24
• 第三章 永磁同步電機的控制系統(tǒng)24-34
• 3.1 引言24
• 3.2 永磁同步電機的數(shù)學模型24-28
• 3.2.1 坐標系統(tǒng)24-25
• 3.2.2 定子坐標系下數(shù)學模型及變換矩陣25-27
• 3.2.3 設計中的簡化數(shù)學模型27-28
• 3.3 三相永磁同步電機的DSP 控制系統(tǒng)28-30
• 3.3.1 Park 變換及其逆變換28-29
• 3.3.2 Clarke 變換29-30
• 3.4 永磁同步電機控制系統(tǒng)的仿真30-33
• 3.4.1 永磁同步電機系統(tǒng)模型31-32
• 3.4.2 仿真結果32-33
• 3.5 小結33-34
• 第四章 永磁同步電機的弱磁控制34-43
• 4.1 引言34
• 4.2 最大轉矩/電流比控制策略34-37
• 4.3 弱磁控制37-40
• 4.3.1 普通弱磁控制37-39
• 4.3.2 最大輸入功率弱磁控制39-40
• 4.3.3 其它弱磁控制方法40
• 4.4 系統(tǒng)效率優(yōu)化控制40-42
• 4.4.1 效率優(yōu)化控制的實質41
• 4.4.2 影響效率優(yōu)化快速性的因素41
• 4.4.3 效率優(yōu)化的控制策略41-42
• 4.5 小結42-43
• 第五章 電機控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)43-60
• 5.1 引言43
• 5.2 控制系統(tǒng)的硬件總體結構43-53
• 5.2.1 TMS320LF2407 的相關外圍電路和接口43-46
• 5.2.2 霍爾信號整形電路46-47
• 5.2.3 系統(tǒng)保護電路47-49
• 5.2.4 電源模塊的設計49-50
• 5.2.5 CAN 總線電路50-51
• 5.2.6 SCI 串口通訊51
• 5.2.7 IPM 模塊51-53
• 5.3 軟件設計53-59
• 5.4 小結59-60
• 第六章 總結60-64
• 6.1 硬件實物介紹60-62
• 6.2 本論文工作總結62
• 6.3 進一步工作的設想62-64
• 參考文獻64-67
• 附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文67-68
• 致謝68-69
• 詳細摘要69-72

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