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电动汽车用无刷直流电机控制器设计与实现
| 论文题名： | 电动汽车用无刷直流电机控制器设计与实现 |
| 关键词： | 电动汽车;无刷直流电机;控制器;硬件设计;软件开发;抗干扰措施 |
| 摘要： | 随着传统汽车在能源和环境方面面临的问题日益突出，新能源车辆越来越受到人们的关注。纯电动汽车以电能为动力来源，真正实现了尾气“零排放”，因此被看作是解决汽车能源短缺和环境污染的有效途径。 对于纯电动汽车，通过电机旋转带动汽车行驶，电机性能直接影响电动汽车的使用维护。无刷直流电机不存在电刷磨损，使用寿命较其他直流电机长。针对电动汽车上使用的无刷直流电机研发一款控制器，将有十分广阔的市场前景。本文在分析无刷直流电机工作原理的基础上结合电动汽车的需要，围绕无刷直流电机控制器展开研究设计工作，实现对车用无刷直流电机的控制。本文主要进行了以下工作: 首先介绍了无刷直流电机的原理及控制方式，并以此确定了驱动控制器的总体设计方案。对无刷直流电机的控制采取速度、电流双闭环控制方案。为有效回收制动时能量，延长行驶距离，采用回馈制动的方式。控制器主要分为两大部分:控制部分;功率驱动部分。 在硬件设计中，选取Microchip公司生产的电机控制芯片DSPIC30F2010作为主控芯片。围绕无刷直流电机控制设计有电源模块、功率驱动电路、电压电流检测、控制信号检测、过流保护等电路。功率驱动部分采取并联MOSFET管的方式，为提高散热效果，选用散热好的铝基板。 在软件设计中，根据行驶需要和无刷直流电机控制特点将控制程序划分为各个子程序。这些程序主要有:系统初始化程序;PWM信号输出程序;保护程序;双闭环调速程序;无刷直流电机回馈制动程序以及运行参数检测程序等。此外，针对电动汽车在行驶中可能遇到的各种干扰，在软件设计中采取了抗干扰措施。 最后，对设计出的控制器各个模块进行了软件和硬件的调试，修改设计中存在的问题。在实验室对控制器初型进行了带电机运转调试。在调试完成后，将控制器安装到电动汽车车架上进行了部分测试。通过测试得知，控制器达到了预期效果。 |
| 作者： | 宋洪宁 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 霍孟友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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