純電動(dòng)汽車交流異步電機(jī)及整車總成控制器的開發(fā)技術(shù)研究.pdf

1、電動(dòng)汽車以電能為能源，具有零排放無(wú)污染的突出優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)前景十分廣闊。 驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)中的核心部分。電動(dòng)汽車用交流電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制是電機(jī)高性能交流變頻調(diào)速的新技術(shù)之一。 本論文以電動(dòng)汽車用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，將直接轉(zhuǎn)矩控制思想運(yùn)用于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。為了降低成本并且提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，將電動(dòng)汽車電機(jī)控制器和整車控制器集成到一起即電機(jī)及整車總成控制器。 根據(jù)電動(dòng)汽車所要達(dá)到的性能指

2、標(biāo)，分析了電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)各種驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行了比較。討論了交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀，采用空間電壓矢量方法分析了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理結(jié)構(gòu)及其算法。 詳細(xì)分析了交流異步電機(jī)系統(tǒng)的工作原理，建立了交流異步電機(jī)及其控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；然后在此基礎(chǔ)之上分析了交流異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的實(shí)現(xiàn)方法，介紹了直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的關(guān)鍵參量—定子磁鏈空間矢量的控制方式及其實(shí)現(xiàn)辦法。并為獲得良好的控制效果形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，引入了磁鏈與轉(zhuǎn)矩觀測(cè)模型

3、。最后建立了異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)模型并成功地進(jìn)行了整個(gè)模型的仿真且得到了期望的結(jié)果。根據(jù)整車動(dòng)力學(xué)原理，建立了整車動(dòng)力學(xué)模型，最后完成了電機(jī)模型和整車動(dòng)力學(xué)模型的聯(lián)合仿真。 設(shè)計(jì)了基于CAN總線的電動(dòng)汽車整車網(wǎng)絡(luò)，并制訂了整車CAN總線通訊協(xié)議。主控芯片選用美國(guó)TI公司生產(chǎn)的面向電機(jī)控制的DSP芯片TMS320LF2407。整個(gè)硬件系統(tǒng)是以TMS320LF2407型DSP為核心的弱電電路和以IPM模塊為主的強(qiáng)電電路所組成。設(shè)

4、計(jì)完成了檔位檢測(cè)模塊、踏板位置檢測(cè)模塊、輸出控制模塊和通訊模塊等。 介紹了再生制動(dòng)的概念，討論了再生制動(dòng)的重要性，尤其是在城市工況下，通過(guò)對(duì)頻繁制動(dòng)過(guò)程中制動(dòng)能量的回收，既減少了機(jī)械摩擦制動(dòng)系統(tǒng)的損耗，又實(shí)現(xiàn)了能量的重新利用。分析了再生制動(dòng)的特性，設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)的方案，包括如何進(jìn)行電制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)的合理分配。最后采用了模糊邏輯控制理論來(lái)優(yōu)化制動(dòng)能量回收策略。 介紹了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II，完成了嵌入式操作系統(tǒng)