电动两轮车用永磁同步电机矢量控制器的研究

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1、分类号_______________密级____________________UDC______________________学号__1'一__________硕士学位论文ThesisforMaster'sDegree论文题目电动两轮车用永磁同步电机矢量控制器的研究申请学位类别________工学硕士专业名称控制理论与控制工程研究生姓名_________谢阳萍导师姓名、职称任志斌教授二〇一五年六月分类号：______________密级：______________UDC：学号：______________硕士学位论

2、文电动两轮车用永磁同步电机矢量控制器的研究Developmentofpermanentmagnetsynchronousmotorvectordriverforelectricalbicycle学位类别：工学硕士作者姓名：谢阳萍学科、专业：控制理论与控制工程研究方向：电力电子与电力传动指导教师：任志斌教授2015年6月2日学位论文独创性声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含己获得江西理工

3、大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。学位论文版权使用授权书本人完全了解江西理工大学关于收集、保存、使用学位论文的规定：即学校有权保存按要求提交的学位论文印刷本和电子版本，学校有权将学位论文的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。本人允许本学位论文被查阅和借阅

4、，同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，并通过网络向社会公众提供信息服务。保密的学位论文在解密后适用本授权书江西理工大学硕士学位论文摘要摘要随着人们环保节能意识的增强，电动交通工具已经越来越广泛地被应用到人们的日常出行中。其中电动两轮车具备无污染、灵活便捷、价格便宜等优势，已成为广大消费者首选的短途交通工具。当前电动两轮车的驱动电机多采用反电动势为梯形波无刷直流电机，对应的控制方法为方波控制法。但这种控制方法由于换相时刻的电流波动而存在转矩脉动和噪声等现象。为了解决上述缺陷，市场上出现了反电动势波形接近正

5、弦波的永磁同步电机，并也产生了相应控制策略。本课题受企业委托，研制电动两轮车用永磁同步电机矢量型控制器，并通过实验平台测试和实际试车测试，验证了矢量控制策略在电动两轮车驱动电机控制器上的适用性。结合研制目标，本论文主要完成以下几方面内容：（1）在叙述永磁同步电机的原理和数学模型的基础上，以对电机速度、电流、转矩进行控制为目标，建立了采用id=0控制策略的电动两轮车永磁同步电机矢量控制系统。（2）设计了以STM32F103C8T6为主控芯片的控制器硬件电路，主要包括：电源电路、单片机及其外围电路、主电路及其驱动电路、检测电

6、路。（3）对控制器的软件实现方案进行了设计，同时针对系统中几个关键技术难题:电机初始位置定位、电机转子角度实时更新、电机实时速度测量和SVPWM过调制进行了详细分析，并给出了相应的解决方案。在硬件和软件设计基础上，利用样机和控制器搭建控制系统实验平台，对控制器进行测试实验，并给出了相应波形，波形结果和矢量控制理论相吻合。同时还在测功机上对控制器运行性能进行检测，测试结果表明控制器运行效率高，转矩大。最后还对控制器进行了装车实验，经过两个月的试车，控制器工作状况稳定，进一步验证了控制器的可靠性。关键词：永磁同步电机；矢量型

7、控制器；SVPWM过调制；转子角度测量；初始定位IABSTRACTABSTRACTNowadays,theelectricvehiclesarewidelyusedinpeople’sdailytravelwiththeincreasingofpeople’senvironmentawareness,especiallytheelectricbicycle,isbecomingthefirst-choiceofshort-distancetransportbyconsumersasitpossessesclean,fle

8、xible,convenient,cheap,etc.Atpresent,themaindriving-motorofelectricbicyclesisbrushlessdcmotors(BLDCM),whichhastrapezoidalEMF(ElectromotiveForce)andsix-stepsqua