基于低分辨率位置傳感器的電動汽車輪轂電機的驅(qū)動.pdf

1、能源短缺與環(huán)境污染的加劇為電動汽車的發(fā)展帶來契機，將電動機和車輪結(jié)合在一起直接驅(qū)動的輪轂電機由于其將驅(qū)動電機、機械傳動和制動裝置整合到輪轂內(nèi)，能夠大大簡化電動車輛的機械傳動部分，獲得廣泛的重視。
　　 本文研究了用于電動汽車輪轂電機的永磁同步電機驅(qū)動技術(shù)，并結(jié)合輪轂電機特點，使用低分辨率位置傳感器即霍爾位置傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光電編碼器等高分辨率位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置，然而由于三相霍爾位置傳感器只能輸出六個位置信號，因此其檢測效果和

2、精度有待提高，本文重點對于使用低分辨率位置傳感器即霍爾位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置的方法進行了研究。然后在硬件與軟件平臺上，開發(fā)并搭建了用于輪轂電機控制與驅(qū)動的硬件平臺和軟件平臺，并進行了實驗研究。
　　 本文首先對永磁同步電機矢量控制原理進行了研究，給出了永磁同步電機在三相靜止坐標系及兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學(xué)模型，以及3/2變化的公式。并介紹了空間矢量脈寬調(diào)制原理即SVPWM算法。接著針對在采用低分辨率位置傳感器的電機系統(tǒng)中存在的轉(zhuǎn)子

3、位置和轉(zhuǎn)速估算效果較差的問題，介紹了采用低分辨率霍爾位置傳感器估算轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速的基本原理和方法，討論并且比較了為提高估算精度所采取的不同策略，并結(jié)合電動汽車輪轂電機永磁體極對數(shù)較大的特點，提出線性轉(zhuǎn)子位置校正的方法以及自動邊界位置補償法，以抑制因電機霍爾位置傳感器安裝偏差導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子位置估算誤差。然后搭建了以TMS320F28035為核心的系統(tǒng)實驗平臺，對輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)的各部分硬件如驅(qū)動電路，開關(guān)電源，采樣電路，信號調(diào)理電路，保護電路

4、等分別進行了介紹，在硬件平臺上，完成了TMS320F28035各外設(shè)部分低層驅(qū)動的配置，并在此基礎(chǔ)上，開發(fā)并搭建了控制軟件平臺及其子程序，主要包括:基于SCI與CAN的通信程序，AD采樣程序，基于霍爾位置信號的速度與角度計算，基于角度變化的2/3變換，SVPWM控制以及轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩控制的PI調(diào)節(jié)器等，實現(xiàn)對于輪轂電機速度和電流的雙閉環(huán)控制。同時還包括電壓、電流、溫度的保護程序。最后為改善電機控制效果，進行了初步的實驗和調(diào)試。并通過與同軸連