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

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

2、標(biāo)，分析了電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的特點，對各種驅(qū)動電機進行了比較。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系統(tǒng)的工作原理，建立了交流異步電機及其控制系統(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直接轉(zhuǎn)矩控制的實現(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)矩觀測模型

3、。最后建立了異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)模型并成功地進行了整個模型的仿真且得到了期望的結(jié)果。根據(jù)整車動力學(xué)原理，建立了整車動力學(xué)模型，最后完成了電機模型和整車動力學(xué)模型的聯(lián)合仿真。 設(shè)計了基于CAN總線的電動汽車整車網(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TI公司生產(chǎn)的面向電機控制的DSP芯片TMS320LF2407。整個硬件系統(tǒng)是以TMS320LF2407型DSP為核心的弱電電路和以IPM模塊為主的強電電路所組成。設(shè)

4、計完成了檔位檢測模塊、踏板位置檢測模塊、輸出控制模塊和通訊模塊等。 介紹了再生制動的概念，討論了再生制動的重要性，尤其是在城市工況下，通過對頻繁制動過程中制動能量的回收，既減少了機械摩擦制動系統(tǒng)的損耗，又實現(xiàn)了能量的重新利用。分析了再生制動的特性，設(shè)計了實現(xiàn)再生制動的方案，包括如何進行電制動和機械制動的合理分配。最后采用了模糊邏輯控制理論來優(yōu)化制動能量回收策略。 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)