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基于永磁同步电机的EPS控制器开发
| 论文题名： | 基于永磁同步电机的EPS控制器开发 |
| 关键词： | 永磁同步电机;磁场定向控制;控制策略;电动助力转向系统 |
| 摘要： | 电动助力转向系统(EPS)相比于其他动力转向系统，具有节能、环保、结构紧凑、布置容易、安装调整方便等优点。永磁同步电机(PMSM)相比于其他有刷电机，具有结构简单、体积小、重量轻、功率密度大、噪声小、使用寿命长等优点。采用PMSM的电动助力转向系统将成为汽车动力转向系统一个新的发展方向。 本文首先建立了永磁同步电机和转向系统的数学模型，对EPS的控制策略进行了研究。EPS控制策略分为上下两层;上层为转向决策层，包括助力、回正、阻尼三个方面;下层是PMSM控制层，采用磁场定向控制方法(FOC)进行PMSM控制;转向决策层计算出电机的目标电流，电机控制层通过PID控制器跟踪电机的目标电流。 其次，根据EPS控制系统的传感器和执行器类型，设计了EPS控制器硬件电路。控制器硬件电路由单片机最小系统、电机驱动电路、传感器接口电路、CAN通信接口电路、电压检测电路、温度检测电路、故障指示电路几个部分组成;EPS主控芯片选用STM32F103ZET6单片机，电机驱动电路采用A3946作为MOSFET前置驱动芯片。 根据所设计的硬件电路，基于u Vision4集成开发环境，开发了EPS控制系统软件;控制软件采用定时器实现硬件定时，主要包括EPS主程序、转向决策程序、传感器信号采集程序、电机驱动程序、故障检测程序等。 最后，为了验证所开发的EPS控制系统软件和硬件有效性，分别进行了永磁同步电机台架试验、EPS控制器台架试验、EPS控制器实车试验。试验结果表明，所开发的EPS控制器能够改善汽车的转向轻便性、提高汽车的回正性能。 |
| 作者： | 朱文勃 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈无畏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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