纯电动汽车用永磁同步电机控制器设计与研究

摘要

为了缓解环境污染的日益加重和能源消耗的不断上升，清洁高效的电动汽车已成为当今社会热议和研究的重点。永磁同步电机因其功率因数高、低损耗等优良性能而被广泛应用在电动汽车中。本文的研究围绕纯电动汽车用永磁同步电机进行，针对电动汽车的应用场合，主要从电机控制器的硬件和软件两方面进行了设计和研究。 论文首先在不同参考系下对永磁同步电机的数学模型进行了推导，选用了矢量控制策略来实现电机驱动，并对本文所采用的矢量控制算法实现思路通过框图的形式进行了分析和介绍。 其次完成了电机控制器硬件部分的设计，硬件部分主要由功率模块硬件和主控板硬件电路构成。功率模块用来实现直流电到三相交流电的逆变，主要对相关器件选型、驱动以及充放电电路的设计进行了介绍，提出了一种两级泄放装置，之后确定了控制器的散热方案。主控板以DSP系列TMS320F28335为核心，完成了控制电路的设计，采用了结构简单且可靠性强的磁阻式旋转变压器检测转子位置。 再次基于CCS6.0开发环境完成了电机控制器软件部分的设计，通过流程图的方式对主程序、中断主程序以及功能子程序的设计流程和设计思路进行了详细的说明，为程序代码的编写提供参考和思路。 最后搭建了电机控制器的实验平台，在硬件平台的基础上，联合电机和软件程序进行了调试，实验结果验证了硬件和软件设计的可靠性，满足实验的初步要求。随后总结了论文中所做的工作，并对其中的不足进行了分析和展望。

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