輕型電動汽車用永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)研究.pdf

1、環(huán)境污染和石油危機，為電動汽車發(fā)展提供新的機遇，我國為實現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展，確定的“三縱三橫”技術(shù)體系進一步推動電動汽車的研發(fā)與市場化。電動汽車具有的零排放、無污染等優(yōu)勢，在近些年迅速成為新的環(huán)保交通工具[1]。其中以低速輕型電動汽車為代表，在三四線城市發(fā)展勢頭強勁，以較高性價比和符合短距離出行需求而受到消費者喜愛。
　　本文首先研究輕型電動汽車在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，然后根據(jù)低成本高效電動汽車驅(qū)動要求，對比不同電機驅(qū)動方案，包括驅(qū)動電機性能

2、，電機位置和電流傳感器檢測精度和成本。通過分析不同電機和驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)缺點，結(jié)合實際需求，確定基于霍爾傳感器的永磁同步電機作為輕型電動汽車驅(qū)動方案。
　　其次，給出不同坐標(biāo)系下坐標(biāo)變換關(guān)系，并推導(dǎo)出對應(yīng)的永磁同步電機數(shù)學(xué)模型，介紹永磁同步電機矢量控制策略。針對低分辨率霍爾位置傳感器，對比不同位置估算算法優(yōu)缺點，分析采用平均速度法進行位置估算的原理。
　　然后，建立基于STM32主控的驅(qū)動系統(tǒng)軟硬件架構(gòu)。硬件上介紹主控和功率電路

3、，包括 STM32主控，MOS管并聯(lián)結(jié)構(gòu)，位置檢測、電流采樣和驅(qū)動電路等。軟件上重點研究采用霍爾捕獲中斷進行位置角度細(xì)分的算法，分析電機低分辨率位置信號，探討電機啟動階段方波電流驅(qū)動問題，設(shè)計電動汽車駐坡啟動策略。
　　最后，研究內(nèi)置式永磁同步電機最大轉(zhuǎn)矩電流比(Maximum Torque per Ampere， MTPA)控制策略和弱磁控制的原理，結(jié)合軟硬件平臺，設(shè)計MTPA和弱磁控制相結(jié)合的控制策略。對本文提出的位置估算算法