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汽车电助力转向PMSM控制系统的设计
| 论文题名： | 汽车电助力转向PMSM控制系统的设计 |
| 关键词： | 永磁同步电机;电助力转向系统;转矩控制;矢量控制;旋转变压器;汽车操控性 |
| 摘要： | 汽车电动助力转向系统(EPS)是汽车上的驾驶辅助装备，其性能直接影响汽车驾驶时的舒适性和操控性能。与直流无刷电机相比，永磁同步电机的低速性好、体积小、效率高、转矩脉动和噪音低，因此作为 EPS的驱动电机具有明显的优势。本文针对一台Nidec生产的内置旋转变压器的EPS专用PMSM电机，设计了相应的检测系统和驱动系统，并在此基础上搭建了 EPS系统模拟试验平台，对系统有关性能进行了测试。 首先对永磁同步电机的基本理论与控制方法进行了分析，构建了基于id=0的矢量控制策略的永磁同步电机转矩控制系统。在此基础上对基于低频注入法的永磁同步电机无位置传感器控制系统进行了研究，并完成了相关仿真试验验证。 根据EPS驱动电机的基本要求，设计了基于dsPIC30F4011数字控制器的永磁同步电机驱动系统和旋转变压器检测系统硬件电路。驱动系统中包含MCU控制器及辅助电路、电源电路、电流检测电路、故障保护电路、驱动及逆变电路、人机交互电路等。检测系统由MCU控制器及辅助电路、励磁信号发生及调理电路、AD采样电路、扭矩传感器及其信号处理电路等部分组成。 电机驱动系统软件包含主程序、PWM中断程序、SPI中断程序、PI调节子程序、转速计算子程序、自适应一阶数字滤波子程序以及模拟 EPS控制子程序等。检测系统软件主要包括了主程序、输入捕捉中断程序、SPI发送子程序以及转子角度解码子程序。 最后，通过试验验证了永磁同步电机驱动系统和检测系统的有效性，并参照实际EPS系统，搭建了模拟EPS系统的试验平台，对本文所设计的EPS永磁同步电机控制系统的性能进行了测试，并对测试结果进行了分析。 |
| 作者： | 李嘉楠 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 王富东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 苏州大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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