EPS系統(tǒng)中PMSM轉(zhuǎn)子位置檢測方法與控制器設計.pdf

1、電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)是一種直接利用電機的輸出力矩輔助汽車轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)。相比較于傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，EPS有著清潔環(huán)保、小巧輕便、助力靈活等優(yōu)勢，能夠在提供駕駛舒適性的同時，保障駕駛的安全性，是汽車電子的發(fā)展熱點之一。
　　本文主要研究基于永磁同步電機(PMSM)的EPS控制技術。首先對EPS系統(tǒng)的控制原理和課題的工作基礎進行分析，指出PMSM轉(zhuǎn)子位置獲取方法是制約系統(tǒng)性能進一步提高的瓶頸。為進一步提升系統(tǒng)性能，本文著重研究了

2、適用于EPS系統(tǒng)的PMSM轉(zhuǎn)子角度獲取方法，并對EPS系統(tǒng)的軟、硬件進行了重新設計與實現(xiàn)。
　　針對前期系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子位置信息延時的問題，本文分別設計了基于旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片的轉(zhuǎn)子角度硬件解碼方案和基于磁旋轉(zhuǎn)編碼器的角度測量方案，并提出了一種用于PMSM轉(zhuǎn)子位置編碼器的初始定位方法，獲得了滿足系統(tǒng)要求的轉(zhuǎn)子位置信息。綜合兩種方案的特點，本文最終選擇了基于磁旋轉(zhuǎn)編碼器的轉(zhuǎn)子角度解碼方案作為總體控制器的電機轉(zhuǎn)子角度獲取手段。
　　基

3、于新的轉(zhuǎn)子角度解碼方案，本文對EPS控制器的軟、硬件進行了設計和實現(xiàn)。硬件設計主要包含電源、DSP最小系統(tǒng)、扭矩檢測、電流檢測、電機驅(qū)動等五個模塊;軟件設計包括扭矩處理、助力計算、電流處理、角度處理、電機驅(qū)動等五個軟件模塊。所設計的控制器獲取并處理扭矩、角度、電流信號，計算并輸出相應的控制信號，以使電機能夠輸出合適大小的助力轉(zhuǎn)矩。
　　本文在最后對所設計的總體控制器性能進行了調(diào)試。首先通過實驗驗證了控制器各模塊的功能，而后對系統(tǒng)的