纯电动汽车驱动控制系统的研究与设计

【摘要】：由于传统汽车的普及所造成的能源以及环境的问题,世界各国对电动汽车的研发越来越重视。目前电动汽车已经进入小批量商业生产及应用的阶段。对于电动汽车而言,电机驱动控制系统是电动汽车整车动力的核心。 本文主要研究了感应电机参数最小二乘算法辨识以及感应电机按磁场定向的矢量控制算法,设计了纯电动汽车感应电机驱动控制系统。 依据转子磁场定向的矢量控制原理以及感应电机参数最小二乘算法辨识的原理推导了相应的感应电机数学模型,使用Matlab软件搭建了系统的模型并进行了仿真实验。 设计了电动汽车驱动控制系统的硬件电路,包括主回路、系统控制电路以及辅助电源电路。其中主控芯片采用TI公司的DSP TMS320LF2407A,主回路中的功率器件选用的是英飞凌的IGBT模块组,辅助电源模块是一个以UC3842为核心的带9路独立输出的开关电源。设计了IGBT死区时间测量及SVPWM算法验证的硬件电路模块。 在上述工作基础上,设计完成了一套较完整的电动汽车驱动控制系统的软件,并进行了实验研究。通过相应的上位机监控软件,实现了DSP与上位机的CAN通讯。 【关键词】：电动汽车 感应电机 矢量控制 最小二乘法 死区时间测量 算法验证
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM346;U469.72
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目录5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 电动汽车驱动系统研究背景和意义8-9
• 1.2 电动汽车国内外发展现状9
• 1.3 电动汽车车用驱动系统性能的基本要求9-11
• 1.4 本文研究的主要内容11-12
• 第二章 感应电机数学模型及其矢量控制12-28
• 2.1 感应电机的数学模型12-15
• 2.1.1 感应电动机在三相静止坐标系下的数学模型13-14
• 2.1.2 三相感应电机在两相静止坐标系下的数学模型14-15
• 2.1.3 三相感应电机在两相旋转坐标系下的数学模型15
• 2.2 三相感应电动机的矢量控制原理15-17
• 2.2.1 矢量控制基本思想16-17
• 2.2.2 矢量控制的基本方程17
• 2.3 空间矢量脉宽调制17-21
• 2.3.1 基本原理18-19
• 2.3.2 电压空间矢量19-21
• 2.5 三相感应电动机矢量控制仿真21-27
• 2.5.1 三相感应电机仿真模型建立21-24
• 2.5.2 系统仿真结果及分析24-27
• 2.6 本章小结27-28
• 第三章 纯电动汽车感应电机参数辨识研究28-37
• 3.1 感应电动机参数辨识方法28-29
• 3.2 基于最小二乘数的感应电机参数辨识29-33
• 3.2.1 最小二乘法的递推算法29-31
• 3.2.2 车用感应电机参数递推最小二乘法辨识31
• 3.2.3 车用感应电机最小二乘算法数学模型31-33
• 3.3 参数辨识仿真33-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 纯电动汽车感应电机驱动系统的硬件设计37-49
• 4.1 系统的总体结构37-38
• 4.2 控制电路设计38-41
• 4.2.1 油门、档位、钥匙给定输入电路设计38-39
• 4.2.2 TMS320LF2407A最小系统组成39
• 4.2.3 通讯模块39-40
• 4.2.4 输出控制电路40
• 4.2.5 驱动电路40-41
• 4.3 辅助电路设计41-48
• 4.3.1 辅助电源的设计41-45
• 4.3.2 三相电流的检测45-46
• 4.3.3 温度检测电路46
• 4.3.4 保护电路46-47
• 4.3.5 速度检测电路47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 纯电动汽车感应电机驱动系统的软件实现49-59
• 5.1 软件总体结构设计49-51
• 5.2 电流检测51-52
• 5.3 速度检测52
• 5.4 转子磁链位置的计算52-53
• 5.5 数字PI调节器设计53-54
• 5.6 SVPWM软件的实现54-58
• 5.7 本章小结58-59
• 第六章 实验结果及分析59-66
• 6.1 实验平台59
• 6.2 感应电机控制器硬件系统59-61
• 6.3 IGBT死区测量61-62
• 6.4 SVPWM算法的验证62-63
• 6.5 实验结果63-65
• 6.6 实验结果分析65
• 6.7 本章小结65-66
• 第七章 总结与展望66-68
• 7.1 全文总结66
• 7.2 展望66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-72
• 硕士期间发表的论文72

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

电动车及其电池的发展    杨钦慧

矢量控制异步电动机的自适应控制和参数辨识    徐小增,秦忆

高精度伺服控制系统位置检测单元的设计    周风余,李贻斌,苏学成,刘明,肖海荣

UC3843控制多路输出开关电源设计与实现    王正,朱兴动,张六

全数字交流调速系统软件设计    谢庆国,闵松,沈轶,万淑芸

电动汽车驱动电机性能比较    闫大伟,陈世元

混合动力源电动汽车和电动汽车的电动机    胡骅

电动汽车用永磁同步电动机传动控制系统的研究    许家群

基于DSP的永磁同步电机伺服系统的研究    蔡冬日

基于UCC3895的新型通信AC-DC变换器的设计    吴江;

谐振技术的应用研究    张吉亮;

双环模糊调速系统的设计与仿真研究    张春,郭兴众

基于TMS320LF2407A的电力逆变器研制    袁一鸣;江明;

在负功率下四象限变频器的DTC直接转矩控制的应用    刘春英;朱兵;

电机和电力拖动控制系统课程虚拟实验的开发    汪小平;洪乃刚;范国伟;

异步电机矢量控制系统的建模与仿真    江辉;陈飞;

与建筑相结合的光伏并网发电示范电站    张艳红;张兴;林闽;吕绍勤;张崇巍;

光伏控制器新型充电管理模式研究    普平贵;

变量施药系统电机调速的仿真研究    韦韫;邵陆寿;

基于主动均衡技术的电动汽车电池管理系统    傅尧;潘博;郑百祥;

基于STM32纯电动汽车电驱控制研究    胡伟明;

基于起停式飞剪矢量控制系统的研究    陈秀;刘勇夫;冀晓童;高扬;徐青;王辉;

机动车尾气污染与江南网页版登录入口官网下载     裴琨;

无轴承异步电机转子磁场定向控制研究    朱熀秋;李烽;潘伟;孙晓东;

无轴承永磁薄片电机试验平台及驱动系统设计    朱通;朱熀秋;孙永波;郝晓红;

无轴承异步电机两种磁场定向控制系统设计与性能分析    朱熀秋;郝建欣;张伟霞;潘伟;刘贤兴;

混合动力电动汽车的振动建模与仿真研究    薛玉春;萩原一郎;张义民;

基于损耗模型和模糊搜索的异步电机最优效率控制方法    虞正民;颜文俊;包哲静;

基于霍尔元件的永磁同步直线电机伺服控制系统    刘星桥;韩辉;鲍丰亮;

介质阻挡放电降解甲基紫废水及尾气中NO_x的光谱分析及机理研究    王兴权

开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究    许爱德

神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究    汪木兰

基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究    尹安东

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

基于磁粉离合器的汽车起步控制策略研究    吴晓刚

开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究    王前

质子交换膜燃料电池的综合智能协调控制研究    詹跃东

LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计    刘军

磁浮电源与悬浮控制系统的耦合作用研究    张鼎

基于ARM的三相交流异步电动机调速系统研究    王立飞

基于SOC估计算法的电动汽车充电器设计    余熠

基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究    杨亮

基于DSP+FPGA的永磁同步电动机伺服驱动器研究    凌刚

带式输送机起动制动一体化自动控制系统的研究    苏鹏

立式刨切机机构设计优化    于张喜

基于FPGA的跑步机变频调速系统的设计研究    高圆圆

注塑机械手控制系统设计研究    丁鉴彬

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

开关型YAG脉冲激光电源系统的研究    赵航

电动汽车用轮式永磁电机驱动系统的研究    赵辉,孙立志,陆永平,刘彤彦

交流伺服系统的非线性控制    张涛,蒋静坪

永磁同步电机直接转矩控制系统理论及控制方案的研究    田淳,胡育文

基于TOPSwitch的功率集成开关电源的研究    林伟琴

电动汽车用可调磁永磁无刷直流电机的研制    肖孝优

开关磁阻电动机和电动汽车用电动机    刘华

轮式驱动电动汽车的研究与实验    赵辉,孙立志,陆永平,刘彤彦

电动车及其电池的发展    杨钦慧

电压空间矢量的原理及其在DSP上的实现    王兴,杨振强

TOPSwitch器件在电源中的应用    柏松;陆鸣;

动力参数的选择对纯电动汽车性能的影响    刘清虎,郭孔辉

纯电动汽车能耗经济性评价体系初步探讨    王震坡,姚利民,孙逢春

纯电动汽车嵌入式控制系统的开发实践    李志强;钟勇;

纯电动汽车能耗经济性分析    杨磊;

纯电动汽车能耗经济性研究    杨磊;

纯电动汽车生命周期3E评价及微型化发展    刘宏;王贺武;罗茜;王瑛;欧阳明高;

时风小型纯电动汽车顺利通过国家科技部“863”课题评审    房士阁;

国家电网公司纯电动汽车研究取得重大进展    

环保型(电池+电容)纯电动汽车前景广阔    

我国纯电动汽车的发展方向及能源供给模式的探讨    张文亮;武斌;李武峰;来小康;

细分市场纯电动汽车研发与推广    徐占林;

浅谈纯电动汽车技术    程勇;

纯电动汽车研究与开发    李年根;

纯电动汽车电气性能测试系统设计与研究    刘保国;

纯电动汽车泊车雷达系统设计    胡杰强;王智晶;

淄博市低速纯电动汽车发展的几点思考    车胜新;

纯电动汽车的控制策略与实现    马洪涛;叶倩;

重庆公交发展纯电动汽车的一次尝试    廖涛;

纯电动汽车泊车雷达系统设计    胡杰强;王智晶;

纯电动汽车电机控制器传导性电磁干扰的抑制    陶银鹏;余强;朱德祥;

应着力发展纯电动汽车    媒体评论员 陈健敏

共建纯电动汽车示范基地及产业园    姜小莉

加速长沙纯电动汽车产业化    长沙市政协副主席 谢明德

新疆首批纯电动汽车投入使用    石怀平

山西榆次将建纯电动汽车产业园    记者 杨丽英　张春亮

政策推进难掩纯电动汽车发展困境    本报记者 刘国栋

代表建议推动纯电动汽车市场化    记者李雪梅

续航300公里纯电动汽车两年内推出    本报记者 童曙泉

陆地方舟：中国纯电动汽车领域真正的领跑者    张龙飞

纯电动汽车或插电式混动 谁才是当前购车首选？    本报记者 王禁

纯电动汽车能量管理关键技术及高压安全策略研究    王佳

纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究    石庆升

纯电动汽车电动助力转向系统机理研究与设计    曾群

基于锂离子动力电池的纯电动汽车能量管理系统控制策略与优化    董冰

纯电动汽车充电系统稳定性与谐波特性研究    李晶

两档双离合器自动变速器的纯电动汽车传动系统协调控制技术研究    顾强

纯电动汽车电液复合再生制动研究    刘志强

纯电动汽车中电驱系统设计及其控制策略研究    吴家龙

微型纯电动汽车动力系统设计    岳崇会

纯电动汽车突然失压的应急控制策略研究    乐登

纯电动汽车动力系统匹配设计与仿真研究    杨文兴

纯电动汽车远程监控系统设计及故障诊断方法研究    吴建荣

微型纯电动汽车动力性能参数匹配及仿真研究    王方

纯电动汽车整车能量建模与仿真分析    刘清虎

纯电动汽车整车性能建模与仿真    姚海峰

纯电动汽车电控系统研制    孙淼

北京纯电动汽车产业链构建研究    刘燕玲