电动汽车轮毂电机驱动控制器的研究

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1、电动汽车轮毂电机驱动控制器的研究ResearchofTheElectricVehicleWheelMotorDriveController张显科大连交通大学DALIANJIAOTONGUNIVERSITY分类号：___________________________________学校代号:UDC：________________密级：____________学号:硕士学位论文电动汽车轮毂电机驱动控制器的研究ResearchofTheElectricVehicleWheelMotorDriveController学生姓名：____

2、_______张显科导师及职称：_________________学科门类：_________________专业名称：研究方向：__________________申请学位级别：__________________论文答辩日期：__________________学位授予单位：大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得大连交通大学或其他教言机构的学位

3、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作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。学位论文作者签名：曰期：年《月7曰大连交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解大连交通大学有关保护知识产权及保留、使用学位论文的规定，印^研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属大连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用论文工作成果时署名单位仍然为大连交通大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允

4、许论文被查阅和借阅。本人授权大连交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行信息服务，也可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）曰期：年纟月日日期：年公月r日摘要摘要轮毂电动汽车因具有高效、节能、环保、安全和机械结构更加简化等优点成为了未来电动车发展方向。轮毂电机作为电动车驱动的直接动力来源，其驱动控制技术至为关键，它关系到电动车动力、制动、平顺和节能等性能。本文以电动车用轮毂电机为研究

5、对象，展开了对轮毂电机控制系统的研究。本文介绍了轮毂电动汽车的国内外发展状况，概述了其发展前景与研究意义。选择了永磁无刷直流电机作为驱动控制对象，无刷直流电机利用电子换相装置取代了传统的机械换相装置，具有转矩大、调速范围宽、稳定性好、功率密度高、低噪声、无换相火花和易于维护等优点。接着对电机内部结构、工作原理、数学模型和运行特性等做了介绍和分析，在此基础上提出了轮毂电机驱动控制系统的总体设计方案。在轮毂电机驱动控制器硬件电路设计方面，采用了模块化的设计思想，整个系统分为控制模块、功率驱动模块、人机通信模块和电源模块。其中控制模块的

6、微控制器选用了飞思卡尔的一款8位汽车级微控制器芯片9S08DZ60，它是整个系统的控制核心，具有非常丰富的资源和高速的运算能力，片上集成了强大的事件管理器。其固有的CAN通信接口可以直接与车辆控制器进行数据通信，符合汽车网络控制的设计理念。功率驱动模块用到了驱动芯片IRS26310，此芯片驱动能力强，能同时控制六个功率MOSFET，内部还具有完善的过流、欠压和过温保护功能，外部电路连接比较简单，使用起来非常方便。在系统控制方面，本文基于轮毂电机控制方案展开了控制算法研究，采用了速度/电流双闭环控制方式实现对电机控制，结合位置传感器

7、的位置信息实现电子换相。随后又设计了CAN与RS-232通信接口及通信软件，上位机通过与电机驱动控制器间的串口通信采集到了电机工作时的电压、电流和转速等状态信息，从而实现对电机运行状态的监测。PC机的监测软件是基于LabVIEW环境设计开发的，监测软件对系统调试有辅助作用，文中介绍了LabVIEW开发环境，对人机界面设计开发进行了详述。本文最后对所设计开发的轮毂电机控制器进行了驱动控制实验及测试，实验电机选用了小功率的电动摩托车轮毂电机，通过实验，所研究开发的轮毂电机驱动控制器能够完成对轮毂电机的基本驱动控制功能，电机驱动控制器与

8、车辆控制器之间的CAN通信正常，对电机的控制达到预期的控制要求,但对轮毂电机控制算法还有待于进一步优化。关键词：轮毂电机驱动；无刷直流电机；CAN总线；LabVIEWI大连交通大学工学硕士学位论文AbstractWheelhubelectricve