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基于PMSM的全地形车用电动助力转向控制器的设计与实现
| 论文题名： | 基于PMSM的全地形车用电动助力转向控制器的设计与实现 |
| 关键词： | 全地形车;电动助力转向控制器;永磁同步电机;空间矢量脉宽调制 |
| 摘要： | 全地形车因其具有越野性能好、成本费用低、环境危害小等优点，在林区消防、勘探、军事领域等广泛应用。全地形车经常行驶在沙滩、坑洼、山地等复杂路面，同时由于车胎胎面宽大、胎纹多、胎冠深等原因使得车胎与地面的摩擦力较大，增加了操作难度并可能影响行驶安全，所以研究适用于全地形车的助力转向系统是非常有必要的。 电动助力转向(EPS)相比于液压助力转向(HPS)和电控液压助力转向(EHPS)，具有装配性好、能量消耗少、绿色环保等优点，是当今世界汽车转向领域的研究热点。目前，EPS的助力电机主要有永磁有刷直流电机、永磁无刷直流电机和永磁同步电机(PMSM)。PMSM相比于永磁有刷直流电机，具有无碳刷、功率体积比大、价格低廉等优点，相比于永磁无刷直流电机，其转矩脉动小、控制性能更优越，因此本文将设计基于PMSM的全地形车用EPS控制器。 论文首先建立了PMSM的控制模型，针对PMSM非线性、强耦合、时变的特点，对PMSM的控制策略进行了研究分析，确定采用Id=0的矢量控制方法，在PMSM的变频驱动设计上，详细介绍了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的原理和算法实现，同时设计了EPS系统的控制结构图。 然后设计了控制器的硬件部分和软件部分。硬件部分以MC56F82748为核心，主要包括电源模块、DSP最小系统、电流采样模块、扭矩采样模块、车速采样模块、发动机转速采样模块、电机转子位置测量模块、驱动隔离模块、三相逆变器以及故障指示模块;软件部分建立了系统的软件流程图，子系统主要包括助力曲线设计、PMSM转子位置解码设计、PI控制器设计以及SVPWM控制算法设计。 最后为了验证控制器的基本功能、助力效果和可靠性，进行了台架实验和实车实验。实验结果表明:本文设计的控制器具有助力功能，助力手感良好，能够实现随速助力和故障容错控制，同时进行了散热方面的设计，满足本文对控制器的性能要求。 |
| 作者： | 曾强淋 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 汪剑鸣;窦汝振 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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