"景先生毕设|www.jxszl.com

电动汽车驱动系统控制研究researchonelectricvehicledrivingsystem(附件)【字数:94

2022-11-02 22:52编辑: www.jxszl.com景先生毕设
世界范围内汽车保有量的爆炸式增长,传统的燃油汽车虽然在一定程度上给人们带来便利,但同时燃油汽车的尾气排放给日益严峻的环境问题带来更大的问题。纯电动汽车用可充电电池代替了传统的燃油,具有零排放无污染的特点。本文选用直流无刷电机作为车用电机,采用高速DSP芯片(TMS320F28335)作为控制电路的驱动芯片,并构建了一套完善的调速系统来驱动直流无刷电机。本文的主要内容为首先调查研究国内外电动汽车的发展背景和现状,了解本研究的目的和意义。其次,本文分析了直流无刷电机控制系统的基本构成、工作原理。分析直流无刷电机PWM信号的分配情况和直流无刷电机的换相过程。接着,本文对直流无刷电机的SIMULINK仿真结果做了分析。最后,对系统进行了软、硬件设计。硬件部分对整体系统进行综述,详细分析了DSP接口电路、功率驱动电路,采样电路。软件主要从软件可靠性、结构和控制流程等方面对控制软件进行总体设计。程序主要包括主程序,中断服务程序和包含各种功能模块组成。关键词直流无刷电机;数字信号处理器;DSP控制;SIMULINK仿真;软硬件设计
目录
第一章 绪论 1
1.1 课题背景和意义 1
1.2 电动汽车的发展史 2
1.3 我国的研究现状 2
1.4 我国电动汽车驱动系统存在的问题 3
第二章 直流无刷电机 4
2.1 直流无刷电机的概述 4
2.2 无刷直流电机控制原理 5
2.3 直流无刷电机霍尔传感控制原理 6
第三章 直流无刷电机的SIMLUNK仿真 10
3.1 直流无刷电机的PID控制原理 10
3.2 直流无刷电机模型的搭建 11
3.3 直流无刷电机各模块的参数设定 12
3.4 直流无刷电机的仿真结果 15
第四章 DSP简介 19
4.1 DSP芯片的主要特点 19
4.2 电机控制对DSP的要求 19
4.2.1 处理器速度要求 19
4.2.2 片内存储空间的要求 19
4.2.3 高集成度的片内外设的要求 19
4.3 DSP28335CPU特点 20

 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ¥351916072
/> 第五章 硬件电路设计 21
5.1 硬件电路的整体设计 21
5.2 驱动电路的设计 21
5.2.1 信号隔离电路 22
5.3.2 功率驱动电路 23
5.3.3 三相逆变电路 24
5.3 采样电路设计 25
5.4 辅助电源的设计 26
5.5 仿真器接口电路 28
第六章 电机驱动系统软件设计 29
6.1 开发调试软件 29
6.2 软件的整体流程图 30
6.3 电机的启动 31
6.4 正常换相阶段的DSP算法 33
6.5 ECap中断程序 35
6.6 ADC中断程序 36
结语 37
致谢 38
参考文献 46
第一章 绪论
1.1 课题背景和意义
随着社会经济的快速发展和人们消费理念的逐渐更新,燃油汽车已经成为现代社会中人们工作、生活不可或缺的交通工具。但是随着全世界范围内汽车保有量的快速增长,燃油汽车带来的能源和环境问题日益严峻。因此,人类迫切需要一种节约能源、低排放的交通工具来代替传统的燃油汽车。人类把研究的方向转向了新能源领域。在这种背景下,纯电动汽车因运而生。纯电动汽车是个经济,无污染,安全的绿色环保交通工具,特别是在节能减排方面有着其独有的优越性。
纯电动汽车是以车载电池作为动力,用电机驱动汽车行驶,是比较安全的交通工具。纯电动汽车的最大优点是汽车行驶过程中不排放污染环境的有害气体。经研究表明,汽车行驶过程中说消耗的电能换算成电厂生产电能的有害气体的排放,相比于传统的燃油汽车,有害气体的排放量有着显著的减少。其次,电厂生产电能的方式有很多,比如水力发电,风力发电,核能发电等等。这样就减少了对石油资源的过分依赖,也间接减少了石油资源的消耗速度。
尽管电动汽车有很多优点,但是由于现代技术水平的限制,它的发展受到了很大的制约,主要表现在以下几个方面。第一,电动汽车的驱动控制系统是在驾驶员的控制下,将蓄电池的电能转化成车轮转动的动能。其性能主要包括是否能够平滑,稳定的制动,系统的稳定性。第二,蓄电池的体积、重量、形状等参数影响到电动汽车的性能,还有蓄电池的充电时间、使用时间也是影响电动汽车性能的主要因素。随着现代大功率器件的发展,具有高速处理电子信号的DSP芯片的诞生以及控制技术的多元化,电动汽车控制驱动系统在不断的创新,以实现更加优越的驱动控制系统。
纯电动汽车主要由汽车电机,车体,电机控制器,整车控制器,可充电电池,充电器六部分构成,其中汽车电机是汽车行驶的保证,而电机控制器影响电动汽车的调速系统。因此对电动汽车驱动控制系统的研究,具有很大的现实意义。
1.2 电动汽车的发展史
最早电动汽车采用直流电机驱动系统,对电机的控制仅仅只是改变蓄电池串联的数量来改变直流电机的电枢电压,虽然这种方式成本低,结构简单,但是效率低、调速性能差。
到了20世纪60年代,调速可以通过可控硅斩波来实现,它可以通过脉宽调制(PWM),即改变波形的占空比来改变电枢电压。
20年代60年代中期,调速系统的对象从直流电机渐渐变为交流电机。
70年代,可控硅斩波可实现交流电机的调速。
80年代末,大功率电子器件发展迅速,IGBT凭借着其出色的优点迅速代替了可控硅的地位。
90年代,具有高速计算功能的数字处理信号芯片DSP为产生PWM波提供了技术保证。DSP具有高速的运算速度,大大缩减了控制周期,满足了电机控制的苛刻要求。另外,DSP内还集成了很多电机控制的模块,比如用于电机转速检测的正交编码模块,控制逆变器的脉宽调制模块等等,这些模块远远优于常规的单片机和其他的CPU。
进几十年,开关磁阻电动机,永磁同步电机,异步交流电机等等都成为了车用电机,现代控制技术也更加的多元化、丰富化。
1.3 我国的研究现状

原文链接:http://www.jxszl.com/jxgc/zdh/77050.html