电动汽车电机驱动控制系统设计研究

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1、机械设计与制造第2期116MachineryDesign＆Manufacture2012年2月文章编号：1001-3997（2012）02-0116-03电动汽车电机驱动控制系统设计研究*112张春燕马其华陈安红12（上海工程技术大学，上海201620）（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804）Designondrivingandcontrolsystemofmotorinelectricvehicle112ZHANGChun-yan，MAQi-hua，CHENAn-hong1（ShanghaiUniversityofEngineeringScience

2、，Shanghai201620，China）2（SAICMotorTechnologyCenter，Shanghai201804，China）【摘要】研究电动汽车电机驱动控制系统对电动汽车电力驱动技术具有重要意义。研究对电机驱动控制器控制系统进行了设计。主要包括根据电动汽车对动力源的要求，分析电机的几种主要调速策略，并对电动汽车电机驱动控制策略进行了选择；根据所选用电机特性，建立了电机驱动控制系统的控制模型，并确定了该控制系统的结构组成；在完成了增量式PI控制算法

3、的实现的基础上，利用工程正定法选定了系统PI控制主要参数参数，并设计了控制系统的主控制程序。关键词：电动汽车；驱动电机；控制系统；PI控制【Abstract】ThestudyofmotordriveandcontrolsystemofEV（ElectricVehicle）hasimportantsignifi－canceforEV’selectricdrivetechnology.Inthisstudy，thecontrolsystemformotordrivingcontrollerwasdesigned.Accordingtothere

4、quirementsofpowersourceforEV，severalmajormotorspeedcontrolstrategywereanalyzedandthestrategyofmotordriveofEVwaschosen.Accordingtothecharacteristicsofthecho－senmotor，acontrolmodelofmotordrivecontrolsystemwassetuptodeterminethecompositionofthecon－trolsystem；Basedoncompletionofthe

5、incrementalPIcontrolalgorithm,mainparametersofPIcontrolsys－temwasselectedbyutilizingengineeringpositivemethodandmaincontrolprogramforthecontrolsystemwasdesigned.Keywords：Electricvehicle；Motordrive；Controlsystem；PIcontrol中图分类号：TH16，U469

6、.72文献标识码：A1前言电压控制方式下，不同电压下的外轮廓斜线是一组相互平行的斜线，其斜线斜率由式（2）决定。对于一般电动汽车所用电动机，由于世界汽车工业可持续发展所面临的两大难题为环境污染和其功率较大，所要求的电枢电流也较大，为了提高电动机效率，其电石油资源匮乏。基于此，研发用于替代传统燃油汽车的电动汽车枢回路的电阻R都很小，而Ce、Cm较大，因此这些斜线的斜率都很技术成为研究热点[1]，电机驱动子系统使其正常工作的关键。该系大。同时在这种控制方式下，控制系统的工作区域主要在限制最大统的功能是根据从加速踏板和制动踏板输入的信号，发出相应的电流的区域。采用这种控制

7、方式，油门踏板对应不同的控制电压，此控制指令来控制功率转换器的功率装置的通断，功率转换器的功时一旦电压高于电机反电动势，控制系统极其容易进入限流控制能是调节电动机和电源之间的功率流，当电动汽车制动时，再生区[3]，车辆以最大驱动力矩行驶，这显然是跟传统驾驶特性不同的。制动的电能被电源吸收，此时功率流的方向要反向。通过设计电TU3U2U1机驱动控制器的软件部分可以完成以上功能。它将控制逻辑、控e制算法以及整个硬件系统资源联系在一起实现控制功能。各种控制算法、控制策略及操作流程均是由软件来完成的。研究对电机U1>U2>U3驱动控制器控制系统的设计主要包括对电动汽车电