基于英飛凌TC1782的車用永磁同步電機(jī)控制器研發(fā).pdf

1、永磁同步電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、效率高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、功率因數(shù)高等優(yōu)越的性能，現(xiàn)已成為電驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的主力電機(jī)。作為控制電機(jī)工作的裝置，電機(jī)控制器是電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的大腦。本課題來源于實(shí)際科研項(xiàng)目，論文的主要內(nèi)容包括對(duì)矢量控制算法的研究以及控制器的硬件和軟件設(shè)計(jì)。
　　控制算法作為影響電機(jī)控制器性能的重要因素，對(duì)其研究及改進(jìn)能提高控制器的性能。傳統(tǒng)的電機(jī)矢量控制的性能依賴于電機(jī)參數(shù)的準(zhǔn)確性，而車用電機(jī)的工作環(huán)境是復(fù)雜多變的，電機(jī)運(yùn)行

2、工況的不同會(huì)使其參數(shù)發(fā)生變化，這會(huì)對(duì)矢量控制的性能帶來影響。針對(duì)這個(gè)問題，本文從永磁同步電機(jī)在三相靜止軸系下的數(shù)學(xué)模型出發(fā)，根據(jù)坐標(biāo)變換，推導(dǎo)了兩相旋轉(zhuǎn)軸系下的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)此模型探討基于傳統(tǒng)矢量控制策略的伺服系統(tǒng)的工作原理及其存在的問題。在此基礎(chǔ)上，本文推導(dǎo)了永磁同步電機(jī)基于定子磁鏈的數(shù)學(xué)模型，提出采用基于定子磁鏈估算的矢量控制策略，從而在控制算法中避開受電機(jī)運(yùn)行工況影響較大的電機(jī)電感、永磁體磁鏈等參數(shù)，以減小控制性能受

3、其變化的影響。為消除因電流測(cè)量的誤差引起的定子磁鏈觀測(cè)的誤差，提高磁鏈觀測(cè)的精度，本文首先分析比較了現(xiàn)有的定子磁鏈觀測(cè)器，基于此提出在系統(tǒng)的定子磁鏈觀測(cè)器中采用一種新型的雙低通濾波器來替代純積分，估算定子磁鏈。并考慮到永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈對(duì)觀測(cè)器起動(dòng)過程的影響，對(duì)觀測(cè)器模型進(jìn)行了相關(guān)的改進(jìn)。為驗(yàn)證所提算法的可行性，利用MATLAB/Simulink工具箱建立基于定子磁鏈估算的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真模型，進(jìn)行相關(guān)的仿真分析。

4、>　　為適應(yīng)復(fù)雜的汽車工作環(huán)境,保證安全性和可靠性，本文選用Infineon的32位汽車級(jí)單片機(jī)TC1782作為控制器的核心控制芯片，與一般的工業(yè)級(jí)芯片相比，其具有更強(qiáng)的抵抗電磁干擾的能力以及更寬范圍的工作溫度?？刂破鞯挠布O(shè)計(jì)主要包括基于TC1782的最小系統(tǒng)以及相關(guān)外圍功能電路的設(shè)計(jì)。在集成開發(fā)平臺(tái)TASKING下完成控制器的軟件設(shè)計(jì)。在完成控制器的所有硬件調(diào)試和軟件調(diào)試之后，用所設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)能達(dá)到預(yù)期的