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基于永磁同步电机的电动汽车调速系统研究
| 论文题名： | 基于永磁同步电机的电动汽车调速系统研究 |
| 关键词： | 电动汽车;调速系统;永磁同步电机;SVPWM;模糊控制;PI控制;DSP |
| 摘要： | 随着世界汽车保有量的急剧增长，传统的内燃机汽车在带给人们便利的同时，对人类环境所造成的危害越来越严重。电动汽车以电能为能源，具有零排放无污染的突出优点，开发前景十分广阔。驱动电机及其控制系统是电动汽车动力系统中的核心部分。本文以永磁同步电机为控制对象，研究和设计了电动汽车调速系统及其模糊控制算法。 本文首先以电动汽车用永磁同步电机为研究对象，分析了永磁同步电机的结构特点，在永磁同步电机的矢量控制理论基础上，建立了基于转子坐标轴的永磁同步电机数学模型，接着给出了永磁同步电机矢量控制系统结构图，研究了永磁同步电机控制系统中的电流控制器和速度控制器，并对速度控制器进行性能改进，提出了一种基于模糊PI速度控制器的设计，将模糊控制应用在永磁同步电机控制系统。该设计采用模糊控制和PI控制相结合的思想，其中利用模糊控制实现宏观控制达到快速控制，利用PI实现微观控制达到精确控制，充分发挥了两者的优点。 在MATLAB/SIMULINK仿真环境下，构建了永磁同步电机控制系统仿真模型，对SVPWM矢量控制系统进行仿真。同时将模糊PI速度控制器应用在永磁同步电机控制系统，并进行了仿真研究。仿真结果表明，模糊PI速度控制对比PI速度控制，系统响应速度得到显著提高，电机控制系统的动静态性能得到改善，适合电动汽车工况要求。 最后设计了基于永磁同步电机的电动汽车调速系统的具体硬件和软件设计。硬件设计主要采用便于电机控制的DSP2000系列作为主控芯片，硬件电路主要包括：主回路、IPM驱动电路、检测电路、保护电路和电动汽车油门档位电路等。软件运用C语言和汇编语言混合编程的方法，设计了系统主程序和中断服务程序，给出了PWM中断服务模块和故障中断服务模块详细流程图。同时也对空间电压矢量（SVPWM）调制方法做了详细的理论阐述，并选择硬件来确定SVPWM的开关模式。最后给出了硬软件设计的抗干扰措施。 |
| 作者： | 卢少武 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 卢珞先 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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