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低速电动汽车用永磁同步电机控制器研制
| 论文题名： | 低速电动汽车用永磁同步电机控制器研制 |
| 关键词： | 电动汽车;永磁同步电机;控制系统;磁编码器 |
| 摘要： | 在能源危机和环境问题的背景下，低速电动汽车因其噪声小、价格低、节能环保而在三四线城市十分流行。研究低速电动汽车驱动系统控制策略有利于推动我国电动汽车产业化，通过低速电动汽车的技术提升，促进电动汽车行业的技术换代。同时，低速电动汽车具有快速启动、高效运行等需求，本文针对永磁同步电机的MTPA、弱磁控制等关键技术，搭建了一套低速电动汽车驱动控制系统进行研究。 本文首先介绍低速电动车的行业现状以及国内外驱动电机和控制器的研究现状，根据低速电动汽车驱动系统低成本与高性能的需求，对比不同的驱动电机、位置检测器件和电力电子器件，确定选用3kW基于磁编码器的内置式永磁同步电机驱动系统方案。 其次，本文阐述了所使用的矢量控制的基本原理，详细论述了其中坐标变换、永磁同步电机数学模型、永磁同步电机控制策略、空间脉宽调制技术的原理。 本文基于已有的旧版软硬件系统进行改版，介绍了新版硬件电路模块的改进方案。软件设计方面完成了初始化、保护、滴答定时器中断等程序模块的编写，重点研究了基于磁编码器的位置检测算法、速度计算方法及Z信号位置校准的实现方法进行，并通过实验验证其有效性。提出了一种电动汽车防溜坡的控制方法。 然后对实现内置式永磁同步电机最大转矩电流比的公式法和查表法进行了分析与对比。使用查表法最大限度地节省程序运行时间，充分发挥电机的转矩输出能力，提高电机运行效率从而提升低速电动汽车续航时间。研究了基于电压差值调节dq电流矢量的弱磁策略和曲线拟合的弱磁策略，使得电机获得更宽的调速范围。 最后，对本驱动系统进行了一个整体上的综合性能测试，测试结果表明本文设计的电机驱动系统表现理想，符合目标要求。 |
| 作者： | 钟逸飞 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 曲荣海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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