基于SVPWM的電動(dòng)車(chē)能量控制和優(yōu)化管理平臺(tái)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著人們對(duì)能源利用的要求越來(lái)越高，如何提高電動(dòng)車(chē)能源的利用率，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)直流無(wú)刷電機(jī)的優(yōu)良控制，降低控制器的溫升，延長(zhǎng)控制器的壽命，變得十分重要。本文根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目需要，設(shè)計(jì)了一種基于SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）的電動(dòng)車(chē)能量控制和優(yōu)化管理平臺(tái)。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)車(chē)能量的管理和數(shù)據(jù)采集處理規(guī)范化，為研發(fā)和檢測(cè)工作提供了良好的平臺(tái)。
　　首先，本論文簡(jiǎn)要闡述了電動(dòng)車(chē)控制系統(tǒng)的基本組成結(jié)

2、構(gòu)。詳細(xì)分析了電動(dòng)車(chē)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，確定了基于空間矢量算法的電動(dòng)車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。電壓空間矢量PWM（SVPWM）技術(shù)是從電動(dòng)機(jī)角度出發(fā)的SPWM。電壓空間矢量是按照電壓所加在繞組的空間位置來(lái)定義的，電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組可以定義一個(gè)三相平面靜止坐標(biāo)系，此坐標(biāo)系有3個(gè)軸，空間位置上互差120度，分別代表三相。三相定子相電壓 aV、 bV、 cV分別施加在三相繞組上，形成三個(gè)電壓空間矢量 aV、 bV、 cV。 aV、 bV、

3、 cV的方向始終在各相的軸線(xiàn)上，大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。因此， aV、 bV、 cV的合成電壓矢量u是一個(gè)以電源角頻率ω速度旋轉(zhuǎn)的空間矢量[1,2]。
　　其次，本論文提出了一種基于SVPWM提高電壓利用率的電機(jī)控制方法，并給出了基于DSP的實(shí)現(xiàn)算法，在相同的直流母線(xiàn)電壓下，采用SVPWM方式線(xiàn)性范圍的輸出最大基波相電壓幅值是0.98倍的原始電源的相電壓的幅值，而傳統(tǒng)的SPWM輸出最大基波相電壓是0.85倍的原始電源的相電壓的幅

4、值。采用SVPWM方式有效地?cái)U(kuò)展了逆變器輸出基波相電壓的線(xiàn)性范圍，是采用SPWM的1．15倍，有效提高了電源電壓利用率。在高性能全數(shù)字化的矢量控制系統(tǒng)中，應(yīng)用DSP處理器快速的運(yùn)算能力和數(shù)據(jù)處理能力，空間電壓矢量PWM技術(shù)實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確、方便，更接近理想正弦磁通控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該算法相對(duì)于傳統(tǒng)SPWM方法的優(yōu)越性[3]。
　　最后，本論文介紹了電動(dòng)車(chē)能量控制管理平臺(tái)的硬件與軟件實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)介紹的SVPWM的實(shí)現(xiàn)方法，設(shè)計(jì)了基于LAB

5、VIEW的電動(dòng)車(chē)能量管理平臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)。給出了能量監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)界面，和功能描述。LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一種圖形化的編程語(yǔ)言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過(guò)程都生動(dòng)有趣。圖形化的程序語(yǔ)言，又稱(chēng)為“G”語(yǔ)言。使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本上不寫(xiě)程序代

6、碼，取而代之的是流程圖。它盡可能利用了技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語(yǔ)、圖標(biāo)和概念，因此，LabVIEW是一個(gè)面向最終用戶(hù)的工具。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用它進(jìn)行原理研究、設(shè)計(jì)、測(cè)試并實(shí)現(xiàn)儀器系統(tǒng)時(shí)，可以大大提高工作效率。利用LabVIEW可充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的能力，有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)處理，分析和數(shù)據(jù)保存功能。
　　本論文設(shè)計(jì)的基于SVPWM的電動(dòng)車(chē)能量控制