电动汽车异步电机转差频率矢量控制的研究

摘要

新能源汽车的出现给能源危机及环境保护带来新的方向。电机、电控、电池作为新能源汽车重要组成部分，其技术发展备受瞩目。随着控制技术的成熟发展以及异步电机具备结构简单、成本低廉、运行可靠、噪音低等优点，电动汽车领域多采用异步电机及其控制系统。在电机方面本系统选用三相异步交流电动机，对比其他控制系统，选取基于矢量控制技术方案的转差频率控制系统，其控制模型简单，静、动态性能良好，调速范围宽，噪声低，谐波少，可以满足电动汽车的驱动要求。 本文以三相交流异步电动机为研究对象，首先阐述异步电机控制方案，在电动汽车需求基础上选择转差频率矢量控制算法，对定子电压补偿提出线性标量补偿优化方案，详细讲述矢量控制基本原理及转差频率矢量控制原理，介绍SVPWM原理及其实现方法，在MATLAB/SIMULINK下搭建控制系统模型验证其可行性。 系统采用TMS320F28335为核心控制芯片，主要工作为设计、调试硬件电路，软件编程实现控制算法。在硬件方面主要介绍主控制电路，MOSFET功率开关电路，定子电流信号采集实现电流环控制，电压、温度信号采集电路配合保护电路对电机进行实时保护，芯片eQEP功能搭配测速电路完成速度采集实现速度环控制，串行通信电路主要进行重要参数的通信。在软件方面，以转差频率矢量控制为核心控制算法，定时器中断完成档位信号检测，电压、电流、温度信号采集，故障分析处理。PWM中断程序完成矢量坐标变换、双闭环控制，电流-电压模型转换，SVPWM算法，角度计算，分别对测速方法和PI调节进行详细阐述。文章最后展出实物照片，并对实验结果进行综合分析。

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