基于低分辨率位置傳感器的電動(dòng)汽車輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng).pdf

1、能源短缺與環(huán)境污染的加劇為電動(dòng)汽車的發(fā)展帶來契機(jī)，將電動(dòng)機(jī)和車輪結(jié)合在一起直接驅(qū)動(dòng)的輪轂電機(jī)由于其將驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)和制動(dòng)裝置整合到輪轂內(nèi)，能夠大大簡化電動(dòng)車輛的機(jī)械傳動(dòng)部分，獲得廣泛的重視。
　　 本文研究了用于電動(dòng)汽車輪轂電機(jī)的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，并結(jié)合輪轂電機(jī)特點(diǎn)，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(gè)位置信號(hào)，因此其檢測效果和

2、精度有待提高，本文重點(diǎn)對(duì)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(jìn)行了研究。然后在硬件與軟件平臺(tái)上，開發(fā)并搭建了用于輪轂電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　 本文首先對(duì)永磁同步電機(jī)矢量控制原理進(jìn)行了研究，給出了永磁同步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)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(duì)在采用低分辨率位置傳感器的電機(jī)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(dòng)汽車輪轂電機(jī)永磁體極對(duì)數(shù)較大的特點(diǎn)，提出線性轉(zhuǎn)子位置校正的方法以及自動(dòng)邊界位置補(bǔ)償法，以抑制因電機(jī)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(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各部分硬件如驅(qū)動(dòng)電路，開關(guān)電源，采樣電路，信號(hào)調(diào)理電路，保護(hù)電路

4、等分別進(jìn)行了介紹，在硬件平臺(tái)上，完成了TMS320F28035各外設(shè)部分低層驅(qū)動(dòng)的配置，并在此基礎(chǔ)上，開發(fā)并搭建了控制軟件平臺(tái)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(hào)的速度與角度計(jì)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(shí)現(xiàn)對(duì)于輪轂電機(jī)速度和電流的雙閉環(huán)控制。同時(shí)還包括電壓、電流、溫度的保護(hù)程序。最后為改善電機(jī)控制效果，進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)和調(diào)試。并通過與同軸連