低速电动汽车用PMSM驱动控制器设计

摘要

在倡导节能减排的同时使用绿色低碳的新能源汽车替代现有燃油动力汽车，已成为我国实施可持续发展的新一步重大战略计划。低速电动汽车是新能源汽车发展进程中自发迎合市场需求而刚衍生出的阶段性产物，拥有轻污染、低耗能、小成本、易充电的显著优点，具有不可估量的发展前景。
　　本文选用小体积、高效率、高功密的永磁同步电机作为车辆的驱动电机，开发了一款基于STM32F103ZET6核心芯片，由多个功率MOSFET并联驱动，并允许大倍数过载电流起步的低速电动车汽车用永磁同步电机驱动控制器，详细介绍了系统电源模块、预充电控制模块、接触器及驱动模块、逆变驱动模块以及各信号采集与调理电路等硬件模块的设计。在软件方面，采用模块化的设计思想，利用μVersion4集成开发环境完成了包括预充电处理、电子油门信号处理、电机工作状态切换、转子位置角计算模块、死区补偿等模块以及基于SVPWM算法的转速电流双闭环控制系统的程序编写。
　　在完成控制器软硬件调试的基础上，进行了大量的台架负载试验，主要用来测试在模拟的平路和坡道路况下电机的相电流波形、输出转矩和转速大小，并通过实验数据的分析，对系统的控制参数进行数据修正。最后对永磁同步电机及其控制器作了装车后的实际上路测试，测试结果表明设计的控制器表现良好，满足预期的设计要求。