论文部分内容阅读
电动车以零污染、高性能、低价格特点受到了人们的青睐,无刷直流电机(BLDCM)凭借其结构简单、控制简易等特点成为电动车主流动力系统。传统有感BLDCM内部装有位置检测传感器,造成生产电机成本较高,引线增多等缺点。而无感BLDCM无此位置检测传感器,将其应用到电动车中,可降低电动车成本,简化控制系统线束。 故本文以设计一款针对无感BLDCM且有两种可选工作模式的电动车控制系统为目标,对无感BLDC控制技术展开深入研究,主要内容为: (1)研究了反电动势过零点与转子位置的关系,对传统硬件检测反电动势过零点法的具体实现和延迟进行分析。针对硬件检测法的不足,设计了软件检测反电势过零点法,在对端电压进行A/D采样后,用软件算法推出反电势过零点,采样时刻由PWM占空比确定,可实现全速控制。 (2)研究了现有转子初始位置定位和启动方法的工作原理,结合电动车启动特性和现有启动方法的局限性,设计了基于电感的转子初始位置检测和自控式升压启动技术。在对初始位置检测电压矢量施加顺序、闭环启动电压矢量施加顺序、启动与正常运行切换等启动技术进行详细研究后,得出最终的零速启动方案。 (3)为防止推行电动车时,发生“飞车”事件,为电动车设计了两种工作模式——推行模式、骑行模式。对这两种模式下电机运行特点进行分析后,分别为其设计了单闭环模糊控制与双闭环PI控制方法,并通过Matlab仿真调试确定了相关控制参数。 (4)研究了以STM8S903K3为主控芯片的电动车控制器硬件原理图,基于此控制器将上述控制方法编写为实际的软件控制算法,在已搭建的实验平台进行调试和实验测试,证明本文研究内容的正确性。