车用永磁同步电机驱动控制系统研究与设计

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1、中图分类号U463.23+4.3.论文编号1006015-0219学科分类号470.4057密+'级TIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY硕士学位论文.S.DISSERTATION车用永磁同步电机驱动控制系统研究与设计ResearchandDesignofThePermanentMagnetSynchronousMotorDriveWk^ControlSysteminCar电气工程电气工程田永新王春杰副教授天津理工大学研究生部〇一年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和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其

2、他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工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宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：vo『年；月�日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可以将学位论文的全部或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。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(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：巧本

3、彳导师签名：土春支签字日期：

4、年3月（。曰签字日期：4年？月�日分类号：470.4057密级：天津理工大学研究生学位论文车用永磁同步电机驱动控制系统研究与设计（申请硕士学位）学科专业：电气工程研究方向：电力电子与电力传动作者姓名：田永新指导教师：王春杰副教授2015年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeResearchandDesignofThePermanentMagnetSynchronousMotorDriveControlSysteminCarByYongxinTianSupervisorChunjiew

5、angMarch,2015摘要由于国内经济的繁荣，给人们的生活方式带来了巨大的改变，中国内燃机车的年增长量呈现出每年增加的态势，如今中国已跻身汽车使用大国行列。汽车在为人们生活增添了许多便捷和乐趣，但它对地球生态环境的破坏问题亟待解决，能源紧缺和尾气排放已成为人们必须要面对的难题。不消耗不可再生自然资源、不排放尾气的电动汽车越来越为人们所青睐。现在我国电动汽车开发还处于起步阶段，车用电池的开发和车用电机驱动系统的开发为当前学术界所关注。本课题将对车用永磁同步电机的驱动系统进行研究与设计。为了更好的实现电动汽车用电机驱动系统的研究，本文将分析电动汽车的行使环境和行驶过程中的功率传递，

6、结合电动汽车的数学模型，确定了整车所需的性能指标，进而确定了所需永磁同步电机的参数。针对PMSM数学模型，制定了矢量控制和i0结合d的控制方法。本文对矢量控制的基本原理进行了详细的分析，传统电压空间矢量调制算法先要经过扇区计算，再进行复杂的三角函数、无理数计算，使实时控制精度受到了很大影响，针对此问题本文提出了一种基于三矢量合成的无扇区划分调制算法，通过对两相静止坐标中的空间矢量的两轴分量进行合成，消除了扇区计算、三角函数计算，与传统调制方法相比，更易于DSP编程，有效提高了控制的快速性。根据所选择的控制策略，本文搭建了双闭环结构的永磁同步电机硬件系统，以IPM作为电机功率驱动模

7、块，并根据IPM的性能和参数设计了转接驱动电路；以英飞凌32位DSP为核心设计了控制器主板，包括DC-DC供电系统、基于CPLD的硬件保护单元、采样单元、转子角位置和速度监测单元和CAN通讯单元。最后针对硬件平台，使用TC1782独有的通用定时器阵列模块完成了电压空间矢量算法，为控制器设计了主程序和中断程序等。经过调试分析，控制器可以输出正确的SVPWM波形，验证了本文所提出的控制算法的正确性，满足电动汽车用驱动技术的要求。关键词：电动汽车驱动控制器永磁同步电机矢量控制AbstractAsChina'seconomicdevelopmentandpeople'slivingstan

8、dardsimprove,thedomesticcarownershipontheriseyearbyyear,andnowChinahasbecomethecarusingalargecountry.Usingcarshavebringourlivesalotofconvenienceandresultingproblemsaswellthatshouldbesolvedurgently,theenergycrisisandenvironmentalpollutio