電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是電動(dòng)車設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵和重點(diǎn)。針對(duì)一類新型的兩輪自平衡電動(dòng)車開發(fā)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jì)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，用于對(duì)永磁電機(jī)進(jìn)行控制；從實(shí)際兩輪自平衡電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)要求出發(fā)，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)可以分別用于控制兩類不同的永磁電機(jī)：六相永磁同步電機(jī)和六相直流無(wú)刷電機(jī)。由于六相永磁電機(jī)較之一般的三相電機(jī)具有更高的安全性保證，這為驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的安全性、可靠性設(shè)計(jì)創(chuàng)造了有利條件。同時(shí)，在驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)

2、計(jì)時(shí)，充分利用六相電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了滿足冗余的控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的核心采用TI公司的DSP芯片TMS320LF2407A。當(dāng)電機(jī)或控制系統(tǒng)的一部分發(fā)生故障時(shí)，未發(fā)生故障的那部分控制系統(tǒng)可以保證電動(dòng)車能夠繼續(xù)保持平衡狀態(tài)，并確保電動(dòng)車有足夠的時(shí)間減速停車。 本文首先分析了兩輪自平衡電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的需求，選擇合適的永磁電機(jī)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。然后，針對(duì)所選定的控制系統(tǒng)所需的兩類六相永磁電機(jī)——永磁同步電機(jī)和直流無(wú)刷電機(jī)，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(jī)的部分繞組開路時(shí)，其輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩的變化情況。并根據(jù)兩類電機(jī)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(jì)恰當(dāng)?shù)碾姍C(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通過(guò)冗余設(shè)計(jì)的思想，充分利用了六相電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可靠性。 文章依據(jù)所設(shè)計(jì)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)。其中，硬件部分以DSP芯片TMS320LF2407A為核心進(jìn)行開發(fā)，考慮了電機(jī)的驅(qū)動(dòng)、閉環(huán)