论文部分内容阅读
能源紧缺和环境污染是当前社会面临的严峻问题,电动车因其节能环保的突出优势成为了解决这一问题的重要途径,越来越受到市场的青睐。永磁无刷直流电机凭借其结构简单、运行可靠、启动转矩大、调速性好等优点,被越来越多地应用在电动车领域。本文以电动车用永磁无刷直流电机的控制系统为研究对象,针对目前电动车的特点和性能要求,以及电动车永磁无刷直流电机控制系统存在的问题,提出了一种电动车永磁无刷直流电机控制系统方案。本文先介绍了电动车永磁无刷直流电机的结构和工作原理,以及转子位置信号检测技术和传感器的选择,再由电机基本理论公式推导了其数学模型,结合Matlab/Simulink软件,建立了电动车永磁无刷直流电机控制系统的仿真模型并进行仿真计算分析,为后文控制系统硬件设计和控制策略开发提供参考和依据。本文所设计的控制系统采用了以单片机与专用控制芯片相结合的控制方式。单片机主要负责信号的接收和处理,实现系统的控制策略,信息的显示以及人机对话；专用控制芯片主要是通过接收来自单片机的控制信号对电机进行实时地控制。单片机与专用控制芯片的结合使用,有效地减少了单片机的负担,简化了控制系统的结构,提高了系统的灵活性和可靠性。控制系统的硬件采用模块化设计,为了减少电动车上DC/DC转换器的使用,对电源模块进行了专门设计,降低了电动车的生产成本。为了实现整车的控制与电机的控制相结合,对电动车行驶过程进行了力学分析,建立了基于电动车整车的控制系统模型,在此基础上研究系统的控制策略,并给出了控制策略实现的主要程序流程图。控制系统采用基于车速偏差的增量式PI控制方式,将车辆的实时速度作为反馈信号输入到单片机,大大地提高电动车的操控性能。同时,通过对电动车上蓄电池组进行管理,进一步保证了电动车的安全性和可靠性。最后介绍了电动车永磁无刷直流电机控制系统检测技术,并对控制系统的相关测试方法和原理进行了分析和说明,并取得较好的效果。该控制系统结构简单,资源充分利用,性价比高,兼具有整车控制和电池管理功能,有效地提高了电动车性能,在电动车领域具有一定的商业应用前景。