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混合动力汽车永磁同步电机空间矢量控制系统的研究
| 论文题名： | 混合动力汽车永磁同步电机空间矢量控制系统的研究 |
| 关键词： | 永磁同步电机;空间矢量控制;混合动力汽车;数据采集;抗干扰性能;数字信号处理器 |
| 摘要： | 混合动力汽车作为传统的化石燃料汽车到纯电动汽车的过渡产物，近年来一直受到社会各界广泛的支持和研究。随着研究的深入，发现在混合动力汽车的电机及其驱动系统方面，仍然有可以提升的改进空间。本文以永磁同步电机为研究对象，针对其在混合动力汽车中的具体应用，对其空间矢量控制方案进行深入详细的研究。 本文首先对混合动力汽车在国内外的发展现状作了简要介绍，明确了电机的作用和要求具有的性能指标。将永磁同步电机与其他几种常用电机对比分析，其具有节电效果明显、功率密度高、易于控制的特点，确定了在混合动力汽车上应用永磁同步电机的优势。然后分析对比了几种混合动力汽车混合动力系统的连接方式，通过对比分析它们在造价、可靠性、控制系统繁简程度，最终选定并联式结构作为本文的混合动力系统连接形式。在永磁同步电机电流控制策略的基础上，建立了空间矢量控制系统。然后设计了基于DSP的混合动力汽车永磁同步电机空间矢量控制系统的硬件和软件。在硬件部分，重点设计了以DSP为核心的数据采集单元，包括信号采集与调理电路、定子电流采样电路、转子转速采样电路、信号调理电路、AD转换电路和IGBT驱动及保护电路;设计了DSP和其它模块的电源系统，同时考虑到运行过程中可能产生的电磁干扰信号，在硬件的设计中用到的一些抗干扰措施。在软件部分，分别完成了主程序的设计、系统初始化的设计、空间矢量控制子程序的设计、AD转换子程序的设计和SCI子程序以及CAN子程序的设计，并对矢量控制子程序、SCI子程序和CAN子程序进行编程调试。最后，在MATLAB\simulink软件上搭建了空间矢量控制系统的各个模块，并对整体系统进行仿真，分析得到的波形结果，可以验证永磁同步电机空间矢量控制系统是具有实用价值的。 本文研究的混合动力汽车永磁同步电机空间矢量控制系统，实验结果表明该系统的超调量小，响应速度快，具有良好的动静态性能和较强的抗干扰性能。说明该系统应用于混合动力汽车永磁同步电机上具有实用价值。 |
| 作者： | 夏若飞 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 祝龙记 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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