首页 > 纯电动汽车交流感应电机控制系统设计

纯电动汽车交流感应电机控制系统设计

发布时间：来源：文档文库

小中大

字号：

手机查看

ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＤＲＩＶＥ　２０１２　Ｖｏ１．４２　Ｎｏ．４　电气传动　２０１２年　第４２卷　第４期　
纯电动汽车交流感应电机控制系统设计　
谭延良，胡燕娇，盛碧云，樊少波　
（江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江２１２０１３）　
摘要：以ＤＳＰＩＣ３０Ｆ４０１１数字信号处理器作为基础，设计了一款低成本、高效率的低速纯电动汽车交流感　应电机控制系统，结合空间电压矢量（ＳＶＰＷＭ）调制技术以及基于转子磁场定向的矢量控制策略，分别对驱　动控制系统的硬件电路和软件模块进行了设计。实验结果表明了该系统控制精度高，实时性和动态响应好，　具有较高的实用价值。　
关键词：数字信号处理器；交流感应；电动汽车；矢量控制；低成本　
中图分类号：ＴＭ３４３＋．３　
文献标识码：Ｂ　
Ｐｕｒｅ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ＡＣ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　Ｍｏｔｏｒ　
ＴＡＮ　Ｙａｎ—ｌｉａｎｇ，ＨＵ　Ｙａｎ—ｊｉａｏ，ＳＨＥＮＧ　Ｂｉ—ｙｕｎ，ＦＡＮ　Ｓｈａｏ—ｂｏ　
（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｉｔ［，ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ　２１２０１３，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）　
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＤＳＰＩＣ３０Ｆ４０１１　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ａ　ｌｏｗ　ｃｏｓｔ，ｈｉｇｈ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ＡＣ　
ｍｏｔｏｒ　ｄｒｉｖｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｓｐａｃｅ　ｖｅｃｔｏｒ　ｐｕｌｓｅ—ｗｉｄｔｈ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＳＶＰＷＭ）ａｎｄ　ｖｅｃｔｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　
（ＶＣ）ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｒｏｔｏｒ　ｆｌｕｘ　ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ．Ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅ　ｄｒｉｖｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ａｎｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｍｏｄｕｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｗａｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｈａｓ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｂｅｔｔｅｒ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ａｎｄ　ｂｅｔｔｅｒ　ｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙ．　
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；ＡＣ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ；ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｖｅｈｉｃｌｅ；ｖｅｃｔｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ（ＶＣ）；ｌｏｗ　ｃＯＳｔ　
随着国际油价的不断攀升以及汽车尾气对大　Ａ／Ｄ转换通道，１个正交编码模块和１个ＣＡＮ　气污染影响的加重，出于国家能源安全和环境保　总线通讯模块。如图１所示，直流电源由铅酸电　
护考虑，纯电动汽车由于无污染，能源消耗低等优　池提供，三相逆变桥采用多管并联的Ｍ０ＳＦＥＴ　
点，已成为当前研究的热点。而电动汽车的２个　
组成。电机接线采用三相星型连接，由于三相电　关键是电池技术和电机控制系统，交流感应电机　
流之和为零，因此，只需测量两相电流Ｌ，Ｉ　即　
由于结构简单，体积小、成本低，功率密度比高等　可，２路电流信号通过电流传感器送入芯片的ＡＤ　优点，而成为当前电动汽车驱动电机的主流［１］，本　采样端口，电机的转速信号经过正交编码器，送入　文采用了ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司的ＤＳＰＩＣ３０Ｆ４０１１作为　芯片的正交编码器接口（ＱＥＩ）以进行转速计算。　核心控制器，根据电动汽车电机控制系统的要求，　
电子油门采用霍耳式加速器，加速器信号送给芯　
对控制系统的硬件和软件进行了设计。采用转子　
磁场定向的矢量控制策略，设计了一款高效率低　预充电电阻ｃ　
成本的纯电动汽车控制系统。　
１　系统的硬件电路总体设计　
ｌ＝二二［二＝二　ＰＷＭ隔离驱动Ｉ＝　
　
传感器Ｉ电流ｌｌ正交　
一
　
．
　Ｉ编码器　
本系统采用的是ＤＳＰＩＣ３０Ｆ４０１１处理器，如　
欠压检测ＨＡＮ，ＰＷＭ　
ＡＮ４　
＝＝＝＝＝＝　ｌ电子油门Ｈ　ＡＮ‘
，ＤＳＰＩＣ３０Ｆ　
ＡＮ。　
图１所示。该处理器是高性能的１６位数字处理　蒜　
ＡＮ，删　ＱＥ－　
器，它集成了单片机（ＭＣＵ）的控制功能以及数字　一
ｌ　Ｉ，０　
Ｉ，ｏ　ＣＡＮ　
ＭＣＰ２５５１　
ＣＡＮ总线收发器　
信号处理器（ＤＳＰ）的计算能力和数据吞吐能力，　
Ｉ丝垫　Ｉ　ｌ　焦　羞Ｉ　
具有１　ＫＢ的ＥＥＰＲＯＭ，２　ＫＢ的ＳＲＡＭ，以及６　
图１硬件总体设计图　
个电机控制专用ＰＷＭ发生通道，９个１Ｏ位的　
Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｈａｒｄｗａｒｅ　
作者简介：谭延良（１９５４一），男，硕士，副教授，Ｅｍａｉｌ：ｙａｎｌｉａｎｇｔ＠ｕｊｓ．ｅｄｕ．ｃｎ　
７　

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/375001adf524ccbff1218456.html