【摘 要】
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随着全球环保意识的增强和能源问题的突出,电动汽车已成为绿色节能环保车辆的最主要发展方向,在21世纪得到迅速发展。电机及其控制技术是电动汽车的关键技术之一,是研究电动汽车
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随着全球环保意识的增强和能源问题的突出,电动汽车已成为绿色节能环保车辆的最主要发展方向,在21世纪得到迅速发展。电机及其控制技术是电动汽车的关键技术之一,是研究电动汽车首要解决的问题。
电机驱动系统是电动汽车的心脏,直接决定了电动汽车的性能。以直流无刷电机(Brushless DC Motor)为研究对象,在研究直流无刷电机结构原理和运行特性的基础上,建立了直流无刷电机驱动系统的数学模型,分析了电动汽车驱动系统起动过程的转矩脉动现象。为提高驱动系统的起动性能,采用速度环为外环,电流环为内环的双闭环控制方案,对驱动系统的起动过程进行控制。
提出了一种新的控制策略,速度环采用PID控制算法,电流环采用电流滞环控制算法,以满足电动汽车对驱动系统起动过程的要求。以直流无刷电机数学模型为基础,建立了电动汽车用直流无刷电机驱动系统的仿真模型。利用Matlab/Simulink对驱动系统进行了仿真研究,仿真结果表明该驱动系统具有良好的控制性能。利用自主研发的某款电动汽车进行了实车转鼓试验,试验结果验证了仿真模型的正确性。
以TI公司的电机控制专用DSP芯片TMS320LF2407A作为核心控制芯片,设计开发了一套电动汽车驱动系统起动过程的试验平台。对控制系统硬件电路的设计方案和各个功能模块的DSP软件实现给出了详细的介绍。
以自行设计开发的直流无刷电机驱动系统试验平台为基础,对硬件和软件进行了联合调试与试验。试验结果表明,设计的基于DSP的直流无刷电机驱动系统调试方便,波形稳定,运行可靠,具有良好的控制性能。
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