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EHPS驱动系统与单电阻采样相电流重构技术的研究
| 论文题名： | EHPS驱动系统与单电阻采样相电流重构技术的研究 |
| 关键词： | 电动液压助力;永磁无刷直流电机;控制器;PI闭环控制;相电流重构;单电阻采样;运行特性 |
| 摘要： | 电动液压助力转向系统(EHPS)是以传统液压助力转向系统为原型的新一代机动车助力转向系统。随着电力电子技术、永磁技术、微电子技术等科学技术的发展，永磁无刷直流电机以其体积小、可靠性高，控制性能好、功率密度与运行效率高等优点，逐渐成为机电一体化产品的重要部分。电动液压助力系统不使用发动机采用动力源，而是使用独立的永磁无刷直流电机为系统提供助力，并通过电控单元即电机控制器控制电机的运行状态，在不同工况下提供最优助力。电动液压助力转向系统具有能耗低、效率高、助力大、操控手感好等优点，在助力转向系统领域占有重要地位。 本文首先分析了永磁无刷直流电机的数学模型和通用特性公式，并在三相无刷直流电机结构与运行原理的基础上，分析了四相半桥式永磁无刷直流电机的结构、基本运行原理、换相过程、续流过程等，并分析了不同导通角、超前角对电机运行性能的影响。之后介绍了电动液压助力转向系统控制器的硬件设计，包括MPC5602P最小系统、电流采样电路、点火信号检测电路等，搭建系统硬件平台。在硬件设计的基础上，对系统软件进行分析，介绍了软件主体结构、高分辨率转子角度计算程序、速度计算与速度PI闭环控制、CAN监控程序等，将硬软件结合，完成电动液压助力转向系统控制器设计。 本文通过实验验证电动液压助力转向系统电机控制器性能。根据不同的导通角、超前角等参数以及速度计算方法等，对电机运行特性进行实验，验证优化算法的效果。实验结果表明，对程序的优化改善了电机运行性能。 在本文最后，分析了单电阻采样相电流重构法，对母线单电阻采样三相电流重构技术的原理进行研究，开展对母线单电阻采样三相电流重构技术在SVPWM与BCPWM两种PWM调制方式下非观测区问题的分析，提出使用PWM非对称输出方式解决母线单电阻采样三相电流重构技术非观测区问题的方法，最后以永磁同步电机为平台进行永磁同步电机全区域母线采样相电流重构试验。结果表明:此技术在两种PWM调制方式下都具备可行性。 |
| 作者： | 王帆 |
| 专业： | 电机与电器 |
| 导师： | 陈阳生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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