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EPS系统中PMSM的转子位置检测与助力控制研究
| 论文题名： | EPS系统中PMSM的转子位置检测与助力控制研究 |
| 关键词： | 电动助力转向系统;永磁同步电机;转子位置;检测方法;助力控制 |
| 摘要： | 电动助力转向(EPS)系统作为汽车新一代转向系统，相比于传统的液压助力转向系统更节能、更环保、更安全，符合当今时代“节能”与“环保”的主题，是未来汽车发展的一个方向。EPS系统是由电机提供助力辅助驾驶员转向的动力转向系统，主要由传感器、助力电机、转向机构、减速传动机构、控制器等组成。目前，国内EPS系统主要以直流电机为主，然而直流有刷电机存在电刷换向产生火花，寿命短的缺点。为了克服直流电机的不足，本文研究基于永磁同步电机(PMSM)的EPS系统。永磁同步电机在功率密度、节能、低转矩脉动方面有较大优势，满足高端EPS系统的性能要求。 由于现有的永磁同步电机转子角度解码方法对噪声的抗干扰能力差，因而本文设计了两种改进解码方法，一种是改进的软件解码方法，一种是基于专用解码芯片的硬件解码方法。在改进的软件解码方法中提出了基于过采样技术的时域方法和频域方法。时域方法通过计算旋变输出的平均幅值并通过反正正切运算来恢复角度值;而频域方法仅采用载波的频谱分量来计算角度位置。Matlab仿真和实际PMSM控制实验都验证了提出方法的有效性。基于专用解码芯片的硬件解码方案采用AD2S1200为解码芯片，设计了外围电路。 EPS系统最重要的就是实现助力控制，所以对EPS系统的助力控制策略进行了研究。首先设计了永磁同步电机闭环控制方案，并通过实验验证PMSM闭环控制的可靠性和有效性。然后利用模块化建模思想，在Matlab/Simulink中建立了EPS系统转向过程仿真模型，验证了控制策略的有效性，为实际设计EPS系统提供指导和依据。最后研究了EPS系统的助力特性曲线，并根据直线型助力曲线编写了相关程序，实现了助力控制。 |
| 作者： | 丁玲 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 汪剑鸣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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