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汽车SBW之PMSM力反馈控制系统的研究
| 论文题名： | 汽车SBW之PMSM力反馈控制系统的研究 |
| 关键词： | 汽车线控转向系统;电压空间矢量控制;MATLAB/Simulink软件;SVPWM子程序 |
| 摘要： | 汽车线控转向系统（SBW）取消了传统转向系统的机械连接，提高了汽车的稳定性和可操作性。整个设计可以分为转向盘和前轮两个部分，两个子系统各自用一个电机作为执行器，一个电机向转向盘提供反作用力矩来模拟路感（力反馈子系统）；另一个则驱动前轮按照驾驶员的意图转向。 首先研究了SBW系统的基本架构，通过动力学模型分析其工作原理；同时研究了其力反馈系统的工作特性，选用永磁同步电机（PMSM）作为力反馈系统的执行电机，建立课题的研究平台。 文中使用电压空间矢量控制（SVPWM）方式进行PMSM控制，它是一种优化的PWM控制，其电流谐波、损耗及转矩脉动小，控制简单，易数字化实现，电压利用率高。用MATLAB/Simulink对控制的动静态特性进行仿真分析，在模型中采用分段PID调节的方式来处理转速反馈和电流反馈，与经典的PID控制方式相比，动态响应有明显改善。 课题依据仿真结果，设计了力反馈系统的控制器，主要包括主电路元器件参数计算和选型、数字信号控制器电路、逆变电路、功率驱动单元和保护电路设计。分析了力反馈系统对执行电机的要求，在确保硬件可靠安全工作的基础上，进行了控制系统的软件设计，特别介绍了转子相角位置的判断程序和SVPWM子程序。文中对样机的调试和实验进行了说明，包括实验结果和数据分析的内容。 汽车SBW系统是未来汽车转向领域的发展方向，课题的研究是对其力反馈子系统技术的探索，期望研究工作及其成果能够对我国汽车转向技术的发展有所补益。 |
| 作者： | 吴海波 |
| 专业： | 电气工程及其自动化 |
| 导师： | 王晓明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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