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原文传递电动汽车永磁同步电机控制系统

论文题名：	电动汽车永磁同步电机控制系统
关键词：	电动汽车;永磁同步电机;矢量控制;动态性能
摘要：	随着我国社会经济建设的逐步发展，人们的生活质量也得到了的非常显著的提升，越来越多的人选择了汽车作为代替步行的交通工具。驾车出行加快了人们的生活节奏，减少了在路途上花费的时间，但同时也带来了更多的能源消耗与更大的环境污染。如何有效的控制汽车尾气，减少大气污染，提高能源利用率是当今社会面临的巨大问题，因此纯电动汽车将会是整个汽车行业的重要发展方向。电动汽车的行驶动力来自于电机，所用电机性能的好坏决定了电动汽车的驱动能力。而永磁同步电机（PMSM）控制技术近年来有着飞速的发展，其高功率密度比的特性使其在电动汽车行业有着较大的竞争优势，越来越多的汽车制造商选择使用大功率永磁同步电机为电动汽车提供动力。电动汽车控制系统作为电动汽车的核心部分，其性能的优劣将直接影响电动汽车的驾驶体验与安全性。　　本文以使用6kW永磁同步电机的电动汽车作为研究对象，设计了电动汽车永磁同步电机控制系统，并根据永磁同步电机的特性对其控制算法进行了相应的研究。本文首先讲解了永磁同步电机数学模型在各个不同坐标系之间的变换。重点阐述了永磁同步电机控制的理论基础，并对永磁同步电机的两种控制方式：矢量控制与直接转矩控制进行了细致的分析。其次，对电动汽车永磁同步电机控制系统的硬件电路进行了设计制作，主要包括：主控制芯片的选型、电源管理电路、电机驱动电路、通信电路、驾驶员操作信号采集电路和系统自身反馈信号检测电路等。在硬件电路设计中对自举型IR2010S驱动器与MOSFET管MXP8835组成的电机驱动电路进行了详细的分析。接着对系统软件设计部分进行了叙述并列出了详细的流程图。主要包括系统主程序的设计、数据的采集与处理、电流检测与过流保护子程序、汽车工况的判断、PWM中断服务与CAN总线通信的软件实现等。使用Matlab/Simulink搭建了永磁同步电机控制模型，根据该模型对永磁同步电机的控制算法进行了仿真，利用软件仿真对系统参数进行整定，减少了调试的工作量。着重分析了基于PI调节器的永磁同步电机矢量控制与传统直接转矩控制，并仿真结果进行了比较。　　最后对整个系统进行了调试与分析，得出结论：本文设计的永磁同步电机控制系统响应速度快，超调量小，具有较好的动态性能和抗扰动能力，满足电动汽车在实际情况下的性能需求。
作者：	徐明萌
专业：	电子与通信工程
导师：	王琪
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南昌航空大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文