轮驱电动汽车用无刷直流电机控制策略的研究

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1、轮驱电动汽车用无刷直流电机控制策略的研究呼梦颖U，张辉1'刘桓1（1.西安理工大学自动化学院，陕西西安7100482.西安交通大学电力设备电气绝緣国家重点实验室，陕西西安710049）摘要：以TMS32OF28335力核心构建轮毂式驱动电动汽车的控制装置，采用以转矩为控制呈的电子差速控制策略。差速控制器根据加速踏板和转向盘信兮，计算两个驱动轮的参考转矩，再根据反馈转矩和转子位界选择合适的电压矢眾，实现汽车直线行驶吋两个驱动轮的M步转动和转向行驶吋的差速转动。实验结果表明控制策略可以实现内外驱动轮的协

2、凋控制，证明了方案的可行性和有效性。关键词：轮驱：电动汽车：无刷直流电机：电子差速中图分类号：TM923文献标识码：AResearchonControlStrategyforBLDCDrivenElectricVehiclesHUMeng-ying1.2，ZHANGHuiL2,LiuIluan1(1.AutomationInstitute,Xi’anUniversityofTechnology,Xi9an710048,China2.XifanJiaotongUniversity，StateKeyLa

3、boratoryofelectricalinsulationofpowerequipment.，Xi，an710049,China)Abstract:BasedonTMS320F28335,controllerofelectricvehiclewasdesignedandelectricdifferentialcontrolstrategybasedontorqueisadopted.Controllercalculateseachdrivingwheel*sreferencetorquedepen

4、dingonacceleratorpedalandsteeringsignals,andchoosethesuitablespacevectoraccordingtofeedbacktorqueandrotorpositiontoachievethesynchronouscontrolwhileforwarddrivinganddifferentialcontrolwhilesteering.Theexperimentresultsdemonstratedthatthestrategycanachi

5、evecoordinationoftwowheels,itprovedthemethodwasfeasibleandeffective.Keywords:WheelDrive;ElectricVehicle;BrushlessDCMotor;ElectricDifferential1引电动汽牢（ElectricVehicle,EV）从动力布局角度分类，可分为轴式驱动（简称轴驱）和轮毂式驱动（简称轮驱）两大类。轮驱电动汽车将轮毂电机和轮胎集成到一起，省去机械传动与机械差速装置fh21。相比于轴驱电动汽

6、车，轮驱电动汽车能量传递效率高，续驶里程长，可操纵性好。在行驶中，如何根据不同工况，协调精确地控制左右驱动轮的转矩或转速，提岛汽车的操纵性和稳定性，是当前而临的关键问题本文选用外转子式永磁无刷直流电机为驱动电机［5"61，以浮点型微处理器TMS320F28335为核心，没计集成电子差速整车拧制和无刷直流电机直接转矩控制的单控制器，实现两驱动轮的协调控制，省去两个电机之间的通信。2轮驱电动汽车结构轮驱电动汽车的驱动系统主要包括动力蓄电池、轮毂电机和控制器，其中具有电子差速功能的控制器是轮驱电动汽车控制

7、系统的核心。轮驱电动汽车的结构如图1，采用前轮转向、双后轮驱动的驱动方式。控制器根据加速踏板和转向盘转角等信号指令，判断行车意阁，实时控制两驱动电机，调节两电机的输出转矩。图1轮驱电动汽车结构示意图Fig.lStructurediagramofwheeldriveEVi

8、7TB3轮驱电动汽车用无刷直流电机的控制策略3.1控制原理汽车行驶时，驾驶员根据当前汽车行驶状态，控制加速踏板和方向盘，差速控制器根据采集的转向角信号和当前车速信号，计算两个驱动轮的H标转矩，作为直接转矩控制的电磁转矩参考量。该控制

9、策略的外环是巾驾驶员构成的速度环，内环是转矩环，将基于转矩的电子差速控制和无刷直流电机的直接转矩控制结合在一起，协调控制两个电机，使其具有良好的动态响应性能。控制框图如图2。I妇3汽车•Ackerman-Jeantand转向梭型Fig.3SteeringmodelofAckerman-Jeantand图中：L为汽车轴距，Z)为后轴距，5为轮距，V.v为汽车纵向速度，5为前轮转向角。电动汽车直线行驶时，2个驱动轮的垂直载荷相同，即:L一bzxN=mg(1)2丄其中，m