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微型电动汽车用永磁无刷直流电机驱动控制系统研究
| 论文题名： | 微型电动汽车用永磁无刷直流电机驱动控制系统研究 |
| 关键词： | 电动汽车;永磁无刷直流电机;驱动控制系统 |
| 摘要： | 随着国家对新能源汽车发展的大力支持，微型电动汽车以其极低的价格和使用成本迅速发展，拥有广阔的市场前景。作为电动汽车的三大关键部分之一，电机驱动控制器对电动汽车的驾驶特性和成本控制至关重要。在这样的背景下，本文结合项目合作企业的具体需求，开发了一套应用于微型电动汽车的永磁无刷直流电机驱动控制系统。 首先，通过对永磁无刷直流电机工作原理的分析，建立了整个驱动控制系统的数学模型，以此为基础，设计了驱动控制系统的软硬件架构。硬件架构的设计确定了驱动控制系统匹配电机、动力源、接口方式和板级结构并制定了硬件结构框图。软件架构设计根据电动汽车的实际运行情况，划分为启动、运行和制动三个阶段。启动阶段采用阶梯法设定给定量，有效的解决了无刷直流电机启动电流过大的问题;制动阶段采用了低速能量回馈制动和机械式制动相结合的方法，最大程度的提高能量回馈率;针对运行阶段，结合电动汽车驾驶要求，通过分析比较无刷直流电机在电压、转矩和速度驱动控制策略下不同的机械特性，确定了速度驱动控制策略作为电动汽车运行阶段的控制方式。 其次，在速度驱动控制策略下，针对传统的双闭环PI控制算法抗扰动能力较差的问题，提出了基于负载分段式的双闭环PI控制算法，利用Simulink分别建立了两种控制算法下的驱动控系统仿真模型，通过比较转速响应曲线，验证了基于负载分段式的双闭环PI控制算法优越的抗干扰性能。 然后，在前期理论分析和仿真的基础上，详细设计并实现了驱动控制系统的软硬件。整个驱动控制系统的设计旨在降低控制系统成本、提高控制系统安全性和可靠性、提高电动汽车续航能力、增加驾驶舒适感。 最后，利用现有实验条件，搭建测试平台，对驱动控制系统进行了空板测试和空载实验，初步验证了软硬件设计的合理性和实用性。 |
| 作者： | 宋爱伟 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 林明星 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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