微型电动汽车用无刷直流电机控制系统的研究

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1、辽宁工业大学硕士学位论文微型电动汽车用无刷直流电机控制系统的研究工程领域:车辆工程研究生:杨玲校内指导教师:王天利教授校外指导教师:赵清洁高级工程师辽宁工业大学汽车与交通工程学院二〇一五年三月MasterThesisResearchonControlSystemofBrushlessDCMotorforMiniElectricVehicleSpeciality:VehicleEngineeringCandidate:YANGLingSupervisors:ProfessorWANGTian-liSeniorEngineerZHAOQing-jieLiaoningUniversit

2、yofTechnologyJinzhou,121001,ChinaMarch2015摘要随着人们节能减排意识的增强，微型电动汽车以零污染、体积小、性价比高及实用性强等独特优势成为符合我国国情的车型之一。电机控制系统是电动汽车的关键技术。无刷直流电机因兼具交流电机结构简单、运行可靠和直流电机效率高、调速性能好的特点，是比较理想的电动汽车驱动电机，因此，本文的研究对象是微型电动车用无刷直流电机控制系统。首先分析了车用无刷直流电机控制系统的组成及工作原理。根据微型电动汽车对驱动系统的要求及动力性能指标，进行了驱动电机匹配、主减速比选择和蓄电池匹配，并提出了微型电动汽车控制系统的整体设计

3、方案。根据整体系统方案和实际需要，提出了系统的硬件方案及采用的硬件设计方法，设计了包括以微处理器为核心的控制电路、功率变换电路其及强弱电隔离电路的硬件电路。在硬件系统基础上，根据微型电动汽车用无刷直流电机控制系统的要求，提出了软件系统的设计方案，开发了包括初始化、主循环、中断、保护等功能的软件程序。为了更好地识别驾驶意图，使驾驶员有良好的驾驶感觉，提出了针对于微型电动汽车驾驶员意图识别的基本思想，并设计了一种转速限制与转矩控制的合成控制方法，实现了准确转矩闭环控制的同时又实现了转速的限制控制。为验证根据以上控制方案所研发的微型电动汽车用无刷直流电机控制系统的性能，进行了控制器性能

4、检测试验、电机控制系统特性试验及实车实验，试验证明，控制效果令人满意，设计具有一定的实用价值。关键词：微型电动汽车；无刷直流电机；控制系统；转矩控制；驾驶员意图识别IAbstractWithpeople'sincreasedawarenessofenergyconservationandemissionsreduction,minielectricvehiclewithzeropollution,smallsize,cost-effectiveandpowerfulusabilitybecomeoneofthevehiclemodelsconsistentwithChina'sn

5、ationalconditions.BrushlessDCmotor(referredtoasBLDCM)controlsystemisanidealelectricvehicledrivemotor,becauseitbothhasACmotor'ssimplestructureandreliableoperationandDCmotor'shighefficiencyandexcellentspeedcontrollingperformancecharacteristics,Therefore,thispapertakescontrolsystemofBLDCMformini

6、electricvehicleasstudyobject.ThecompositionandworkingprincipleofautomotiveBLDCMcontrolsystemisfirstlyanalyzed.Accordingtotherequirementsofminielectricvehicleonthedrivesystemanddynamicindicators,thedrivemotor,maingearratioandbatteryarematched,theoveralldesignofcontrolsystemsforminielectricvehi

7、cleisputforward.Accordingtotheoverallsystemschemeandtheactualneed,thispaperputsforwardthehardwareschemeofsystemanddesignmethodofthehardware,designsthehardwarecircuitincludingthemicroprocessorasthecoreofcontrolcircuit,powerconversioncircuit,st