纯电动车无刷直流电机控制策略及硬件在环仿真系统的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：201321203019河北工业大学硕士学位论文纯电动车无刷直流电机控制策略及硬件在环仿真系统的研究论文作者：田鑫学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：仪器科学与技术指导教师：杨伟东职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofInstrumentScienceandTechnologyRESEARCHONCONTROLSTRATEGYOFELECTRICVEHICLEBRUSHLESSDCMOTORANDHARDWAREINLOOPSIMU

2、LATIONSYSTEMbyTianXinSupervisor：Prof.YangWeidongMay2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫

3、描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要随着新能源汽车技术的发展以及人们生活水平的提高，纯电动汽车的出现方便了人们的出行，而且能大大减少环境的污染。永磁无刷直流电机由于结构简单、控制容易、体积小等优点，被广泛用于纯电动汽车中，电机控制系统也成为汽车中的核心单元，但由于电机本体及控制方法等原因，在低速下转矩脉动较高的问题已成为目前首要待

4、解决的问题。同时汽车电控系统日益发展，其复杂程度也越来越高，在开发过程中，传统的ECU测试灵活度低、周期较长且成本较高，已不能紧跟新能源汽车行业的发展。本文首先对永磁无刷直流电机的研究现状进行分析，阐述了硬件在环仿真测试的概念及永磁无刷直流电机的基本工作原理，并分析了其产生转矩脉动的原因及抑制方法；其次分析了直接转矩控制策略，并针对无刷直流电机对该策略进行了改进，之后建立了基于Simulink的PI控制和改进的直接转矩控制仿真模型，并离线仿真比较两种控制方案，验证了后者能够对无刷直流电机低转速下的转矩脉动进行有效的抑制；然后完成了基于dsPIC系列单片机的无刷直流电机控制电

5、路及该直接转矩控制方案的软件设计；最后基于dSPACE平台对该电机控制器搭建了信号级HIL测试系统，通过对该平台中的软件及硬件资源进行分析和配置，并在上位机系统中实时对控制器进行测试和分析，验证了该控制策略的可行性，同时也体现了该测试方法的优越性。关键词：无刷直流电机直接转矩控制HILSimulinkdSPACEIABSTRACTWiththedevelopmentofnewenergyvehicletechnologyandimprovementofpeople'slivingstandard,itbecomesconvenientforpeopletotraveland

6、greatlyreducestheenvironmentalpollutionsincethebatteryelectricvehicleappears.Duetosimplestructure,easycontrol,smallvolumeandsoon,permanentmagnetbrushlessDCmotoriswidelyusedinbatteryelectricvehicles,inaddition,motorcontrolsystemhasbecomethecoreunitofthevehicle.However,thehightorquerippleinl

7、owspeedhasbecomethemajorproblemtobesolvedbecauseofthemotorbody,thecontrolmethodsandothers.Atthesametime,withautomotiveelectroniccontrolsystemgrowing,itscomplexityisalsohigher,lowflexibility,longcycleandhighcostintheprocessofdevelopmenthavemadeitunabletokeepupw