基于dsp混合动力汽车电机控制系统的研究

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1、国内图书分类号：TM351/TM341学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于DSP的混合动力汽车电机控制系统研究硕士研究生：燕申武导师：索来春副教授申请学位：工学硕士学科：机械电子工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2010年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM351/TM341U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONHYBRIDELECTRICVEHICLEMOTORCO

2、NTROLSYSTEMBASEDONDSPCandidate：YanShenwuSupervisor：AssociateProf.SuoLaichunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechatronicsEngineeringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：June,2010Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofT

3、echnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要作为电动汽车主要部件的电机和控制器，在电动汽车及混合动力汽车中有重要的作用，研究它们具有重要的理论和现实意义。开关磁通永磁同步电机是一种高性能宽调速电机，由于其结构新颖、效率高、功率密度高，已成为混合动力汽车电动机的一个全新研究方向。本文在现有研究成果的基础上，以开关磁通永磁同步电机为控制对象，设计了一套基于数字信号处理器DSP控制的电机控制系统。首先介绍了所研究电机的结构及工作原理，推导得出了三种坐标系下的电机数学模型。论述了电机的矢量控制技术和策略，在分析各种控制方法优缺点

4、的基础上，本文采用了id=0的控制策略。文中用电流跟踪式iPWM方式对系统进行了仿真，运用Matlab/Simulink仿真软件搭建了整个系统的仿真模型。为验证控制系统的稳态和动态特性，仿真了电机在空载启动和负载启动两种情况，得到了转矩、转速、定子电流的仿真波形，验证了控制策略和系统设计的合理性。介绍了以TMS320LF2407ADSP芯片为核心的控制系统硬件结构，设计了硬件连接时需要的接口电路，包括仿真接口、RS232通信接口、CAN通信接口、旋转变压器解码芯片的接口；软件设计包括下位机和上位机。下位机主要包括主程序设计和相关

5、的中断服务子程序，并基于模块化结构设计思想绘制了流程图；上位机主要探讨了PC机串行口和CAN通信对发送接收数据的处理，实现了利用RS232串行口和CAN通信接口完成上下位机数据的准确传输。论文最后搭建了电机控制实验平台，对电机控制系统进行了调试，做了驱动控制实验、CAN总线通信实验、RS232串口通信实验，并对实验结果进行了分析。关键词：混合动力汽车；电机控制系统；MATLAB仿真；DSP；RS232通信；CAN通信-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractBywayofthecorepartsofelectrical

6、vehicleandcontrollerplayimportantroles,andresearchesonthemhaveimportanttheoreticalandpracticalmeanings.Flux-switchingPermanentMagnetSynchronousmotorisacompetitivecandidateinvariable-speedoperationdrivewithhighperformance.Becauseofitsadvantagesoffashionablestructure,h

7、ighefficiencyandhighpowerdensity,ithasbecomeanewresearchareaofHEV’smotor.Basedontheexistingresearchresults,amotorcontrolsystembasedonDSPisdesignedforFlux-switchingPermanentMagnet(FSPM)Synchronousmotor.First,anintroductionaboutthestructureandtheprincipleoftheconcerned

8、FSPMmotor.Themathematicmodelsinthreetypereferenceframearesetupaccordingtotheirrelationship.Meanwhile,thevectorcontrolandstrategyoft