电动汽车一拖二SRM控制系统

摘要

本文第一章分析了国际电动汽车的发展历史、现状以及未来的发展趋势和存在的问题，特别对电动汽车驱动系统所用的直流电机、交流感应电机、永磁无刷直流电机和开关磁阻电机进行了对比。第二章全面分析了开关磁阻电机的基础理论，对开关磁阻电机的特点和电磁原理进行了阐述，分析了其绕组电流在不同阶段的变化情况以及转矩、功率公式。第三章根据电动汽车驱动系统的特点，研制了本一拖二SRD系统所采用的功率变换主电路，对电路的结构和有关参数进行了选择、设计、计算；针对IGBT的特性，提出了IGBT对驱动模块的要求，对常见的驱动电路模块进行了分析比较，选择了德国SEMIKRON公司的高性能产品SKHI22B作为本系统的驱动模块，研制了相应的驱动电路并进行了调试；对控制器的硬件电路进行了综合设计，研制了DSP各种外围应用电路、采样电路及通信电路等，为了提高电路的可靠性，电路中采取了模拟光耦隔离等抗干扰措施。第四章在电动汽车驱动特性和SRD系统的控制方式的基础上，提出了本系统所采用的控制策略；本系统采用PI数字调节，发出相通断信号和PWM信号，并和电流、电压等保护信号以及斩波信号相结合，实现对主功率元件的通断控制。编写了控制软件，采用模块化编程，增强了程序的通用性和可读性。第五章在试验的基础上给出了SRD系统的试验结果，并对其进行了分析。第六章对全文进行了总结。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2电动汽车的组成特点

1.2.1电动汽车总体结构

1.2.2电动汽车驱动系统

1.3电动汽车用的各种电机比较

1.4本文主要研究方向

第二章SRD系统的基本原理

2.1 SRD系统的组成与性能特点

2.1.1 SRD系统的组成

2.1.2 SRD系统的性能特点

2.2 SRM的工作原理

2.3 SRM电磁转矩的基本理论

2.4 SRM的基本方程式

2.4.1 SRM的数学模型

2.4.2数学模型的求解方法

2.5 SRM的线性模型分析

2.5.1电感与转子位置角的关系

2.5.2 SRM的相电流分析

2.5.3 SRD系统的机械特性

第三章一拖二SRD系统的硬件电路设计

3.1系统组成

3.2功率变换器主电路的设计

3.2.1常见的几种功率变换器主电路

3.2.2功率变换器主电路的选用依据和原则

3.2.3本系统的SRD系统主电路

3.2.4母线电压供给方式

3.2.5主开关和续流二极管的选用依据和原则

3.3驱动电路设计

3.3.1 IGBT驱动器的基本要求

3.3.2本系统所采用的IGBT驱动电路

3.3.3驱动电路试验波形分析

3.4检测电路设计

3.4.1位置检测器设计及速度计算

3.4.2电流检测及保护电路

3.4.3电压检测及保护电路

3.5 SRD系统控制电路设计

3.5.1 TMS320LF2407简介

3.5.2基于TMS320LF2407的控制器硬件设计

3.5.3 CPLD设计

3.6实行工程化设计以提高系统的可靠性

第四章一拖二SRD系统的控制策略和软件设计

4.1 SRD系统控制策略分析

4.1.1 SRM转速控制理论

4.1.2控制策略的比较

4.1.3一拖二SRD系统运行控制策略

4.2本系统软件设计

4.2.1系统软件设计概述

4.2.2主程序

4.2.3中断服务子程序

第五章试验结果及其分析

5.1试验装置及其原理

5.1.1试验装置

5.1.2试验原理

5.2试验波形实测与分析

5.2.1电机转速、转矩及功率曲线

5.2.2电压、电流波形

第六章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文