電動車驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、電機的驅(qū)動控制系統(tǒng)是電動車設(shè)計中的關(guān)鍵和重點。針對一類新型的兩輪自平衡電動車開發(fā)的電機驅(qū)動控制系統(tǒng)，必須滿足很高的安全性和可靠性要求。本文所設(shè)計的電機驅(qū)動控制系統(tǒng)，用于對永磁電機進行控制；從實際兩輪自平衡電動車的驅(qū)動要求出發(fā)，驅(qū)動控制系統(tǒng)可以分別用于控制兩類不同的永磁電機：六相永磁同步電機和六相直流無刷電機。由于六相永磁電機較之一般的三相電機具有更高的安全性保證，這為驅(qū)動控制系統(tǒng)的安全性、可靠性設(shè)計創(chuàng)造了有利條件。同時，在驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)

2、計時，充分利用六相電機的結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計了滿足冗余的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的核心采用TI公司的DSP芯片TMS320LF2407A。當(dāng)電機或控制系統(tǒng)的一部分發(fā)生故障時，未發(fā)生故障的那部分控制系統(tǒng)可以保證電動車能夠繼續(xù)保持平衡狀態(tài)，并確保電動車有足夠的時間減速停車。 本文首先分析了兩輪自平衡電動車驅(qū)動控制系統(tǒng)的需求，選擇合適的永磁電機設(shè)計驅(qū)動控制系統(tǒng)。然后，針對所選定的控制系統(tǒng)所需的兩類六相永磁電機——永磁同步電機和直流無刷電機，分別建

3、立合適的數(shù)學(xué)模型，分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中所包含的可靠性因素——當(dāng)電機的部分繞組開路時，其輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩的變化情況。并根據(jù)兩類電機的數(shù)學(xué)模型選擇合適的控制方式。并且，根據(jù)安全性、可靠性的要求，設(shè)計恰當(dāng)?shù)碾姍C驅(qū)動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通過冗余設(shè)計的思想，充分利用了六相電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可靠性。 文章依據(jù)所設(shè)計的電機驅(qū)動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架，設(shè)計了系統(tǒng)的軟硬件實現(xiàn)。其中，硬件部分以DSP芯片TMS320LF2407A為核心進行開發(fā)，考慮了電機的驅(qū)動、閉環(huán)