基于开关磁阻电机的电动车控制器设计

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1、大连理工大学硕士学位论文基于开关磁阻电机的电动车控制器设计姓名：熊慧文申请学位级别：硕士专业：电机与电器指导教师：孙建忠20070618大连理工大学硕士学位论文摘要近年来，随着人们生活的改善，机动车辆得到迅速发展，其排放的尾气己造成城市空气严重污染，一些城市相继制定法规限制摩托车和燃油助力车的使用来保护环境。于是发展绿色交通工具已成为一个重要的课题。电动车具有轻便、无污染、低噪音和价格低廉的特点，成为比较理想的交通工具。开关磁阻电机的结构简单、控制灵活、可靠性高、能在较宽的速度范围内高效运行、而且坚固耐用

2、，适合于在恶劣条件下应用等特点决定了其非常适合于车辆负载。本文主要研究四相816极开关磁阻电机传动系统在两轮电动车中的应用，设计了以AVR单片机为主控芯片的电动车控制器。首先，根据开关磁阻电机的结构和工作原理，建立了SR电机的数学模型，分析并确定了开关磁阻电机的位置信号检测方法，制定了该系统使用的控制策略：采用转速外环、电流内环的双闭环控制，通过AVR单片机片内定时器／计时器TIC2输出的PWM斩波调压间接地调节电流以控制电机的转速。其次，以AVR单片机为核心，设计了开关磁阻电机控制系统的各硬件电路，主要

3、有电源转换电路和电压采样电路、系统功率电路及MOSFET驱动电路、位置信号检测电路和电流检测与保护电路。再次，在硬件电路的基础上设计了系统的控制软件，并对电动车的刹车、过流保护、欠压保护和定速巡航等功能加以改善和提高。最后对所开发的系统进行了调试，通过实验得到的速度电流波形证实了该控制器的可行性。关键词：开关磁阻电机传动系统；电动车；控制器；hVR单片机基于开关磁阻电机的电动车控制器设计ControlofElectricVehiclebasedonSwitchedReluctanceDriveAbstra

4、ctInrecentyears，withtheimprovementofpeople’slive，motorvehicledevelopsrapidlyanditstrail—gashascausedseriousairpollution．Somecitieshaveenactedlawsandregul撕OIlStorestricttheuseofmotorcycleandfuel—aid—vehicletoprotecttheenvironment，Therefore，itisanimportants

5、ubjecttodevelopthegreenvehicle．AsElectricvehiclehasthefeaturesofportability，non—pollution，low—noiseandlowprices，itbecomesanidealvehicle．SwitchedReluctanceMotor(SRM)hassimplestructure，flexiblecontrolandhighreliability．ItCanWOrkefficientlywitllinarelatively

6、widerangeofspeed．SRMalSOhasfirmanddurablestrucntre．Itsuitsfortheapplicationunderadverseconditions．AllofthesecharacteristicsdeterminethatSRMiSfitforthecontrolmotorofvehicle．ThepapermainlyresearchesontheapplicationoftheSwitchedReluctanceDrive(SRD)Systemwith

7、fourphase8／6poleincontroloftheElectricvehicle．ItaimsatdesigningthecontrollerofelectricvehiclebasedonAVRMCU．Firstly，accordingtoSRM’Sstructureandprincipleofoperation，itestablishesSRM’Smathematicalmodel．analyzesanddeterminesthemethodofdetectingthesignalofSRM

8、positionandthecontrolstrategyusedinthesystem：usingspeedouter-loopandthecurrentinner—loopdouble—closed—loopandcontrollingthecurrentindirectlythroughregulatingPWMchoppercontr01．ThePWMisgeneratedbytimer1YC2oftheAVRMCU．