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自平衡式两轮电动车电机驱动系统设计
| 论文题名： | 自平衡式两轮电动车电机驱动系统设计 |
| 关键词： | 两轮电动车;永磁同步电机;空间矢量脉宽调制;线性霍尔传感器;自行车 |
| 摘要： | 近年来，汽车行业的快速发展，汽车成为人类生活中主要的交通工具，随着汽车保有量快速增加，其弊端日益凸显，带来的能源、环境和交通问题困扰着人类的日常生活，迫切需要清洁能源的新型交通工具的诞生。自平衡式两轮电动车应运而生，其清洁、轻巧方便，成为研究的热门课题。对平衡车的研究包括多个方面，其中运动和平衡控制是其核心部分。由于平衡车的控制需求高，常采用国外进口电机，但成本昂贵，不便于普及，本文课题的主要目的就是针对自平衡式两轮电动车，设计一套对于国产电机的驱动系统，降低平衡车的成本，同时满足和实现平衡车的运行和平衡控制。 本文首先通过电机的性能比较，选出适合平衡车系统的永磁同步电机;其次对电机的模型进行理论分析和构建，对其进行坐标变换，实现解耦，等效成直流电机进行控制，控制性能得以提高，控制电机时使用空间矢量脉宽调制技术，且采用线性霍尔传感器作为转子位置检测元件，并通过零漂抑制电路，消除位置信号的零点漂移，提高转子位置精度，此外还对转子位置信号分区间读取，避免溢出和提高读取精度，满足平衡车控制需求的高精度;然后分别设计电机驱动系统的电源电路、功率模块、采样电路和保护电路等硬件电路，以及对平衡车运行和平衡控制进行软件编程和实现;最后对整个系统进行搭建和试验，对实验结果进行分析。 实验结果表明:电机经过采取线性霍尔传感器和零漂抑制电路，有效的提高转子位置检测精度，满足平衡车需求;并通过空间脉宽调制技术矢量控制实现自平衡两轮车运行和平衡控制。实现了针对自平衡式两轮电动车采用国产电机的电机驱动系统的设计，降低了平衡车成本，利于平衡车日常生活的普及和使用。 |
| 作者： | 谭俊杰 |
| 专业： | 电机与电器 |
| 导师： | 杨振强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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