电动汽车驱动控制系统的设计与实现

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1、摘要摘要随着石油资源的日益减少和人们环保意识的提高，电动汽车(EV)的发展越来越受到人们的重视，我国也将其列入了重点发展之列。在电池技术未能取得根本突破的情况下，续驶里程的不足已成为制约电动汽车发展的主要瓶颈。目前，混合动力电动汽车已成为电动汽车行业发展的主流。电机驱动控制系统是电动汽车三大关键技术之一，解决这一关键技术具有重要的意义。本文首先结合电动汽车的实际情况，研究和设计了基于单片机的控制器硬件系统，针对各部分的具体要求提供了相应的解决方案。为实现电动汽车驱动控制系统要求快速敏捷、实时性高等特点，设计中选用了Intel公司的80C196KC16位

2、单片机作为控制系统的核心芯片。在考虑电磁干扰的基础上，采用了数字软件滤波和光电隔离等抗干扰措施。其次，在对原有强电回路进行分解分析的基础上，采用性能更为优良的绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为主要功率器件设计了强电主回路。IGBT的传统驱动保护电路存在缺陷，本文在参考有关文献的基础上，提出了更为实用的改进用法。实验表明，在使用新方法后，IGBT的工作更为安全可靠。最后，根据当前的电机运行状态与控制输入，进行了系统的软件设计，在采用PID控制算法后，实现了对驱动电机的安全可靠控制。在系统设计完成后，进行了电动汽车的起动、换挡、加速等模拟测试，并对实验结果进

3、行了分析和总结。关键词电动汽车；驱动控制；IGBT；单片机北京工业大学工学硕士学位论文ABSTRACTWiththedecreasingofoilresourceandtheincreasingofpeople’Sconsciousnessofenvironmentprotection，thedevelopmentofEVhasbeenregardedmoreandmoreimportantbypeopleandwasclassedintotheimportantitemsbyourcountry．Thedeficiencyoftheendurance

4、mileagehasbecomethemainobstaclewhichrestrictsthedevelopmentofEVbecausethebatterytechnologyhasnotgetrudimentarybreakthrough．Now，hybridelectricvehicle(HEV)hasbecomethemainstreamofEVtrade’Sdevelopment．一DrivingcontrolsysemofEVisoneofthreekeytechnologyofEV，anditisimportanttosolvethek

5、eytechnology．Atfirst，thispaperresearchesanddesignsthehardwarecircuitofdrivingcontrolsystembasedonsingle—chipaccordingtothespecialneedsandprovidesthesolution．Inordertorealizethefleetnessandhighreal—timeperformancerequiredbydrivingsystemofEV,16byte-singlechip80C196KCisselectedasth

6、ekeychip．Onthebaseofconsiderationofelectromagneticinterfere，digitalfilterandphotoelectricisolationisadopted．Secondly,onthebaseofanalysetooriginalhighvoltagecircuit，thenewhighvoltagecircuitisdesignedandIGBTisregardedasthemaincompponen．．，Thenewalterativeusageisadvancedonthebaseofr

7、elativeliteraturebecauseofthedeficiencyofIOBT’traditionaldrivingcircuit．TheperformanceofIGBTbecomesmorereliableafterusingthenewmethod．Finally，accordingtotherunningstateofmotorandcontrolinput，Thesoftwareofsystemisdesigned．ThedrivemotorhasbeencontrolledsafelyandreliablyafterthePID

8、controlalgorithmwasadopted．Afterthedesigncomple