基于英飞凌Tricore的电动汽车永磁同步电机控制器研究

摘要

面对资源紧缺与环境保护问题,发展电动汽车成为汽车工业发展的主流趋势。而电机驱动系统作为电动汽车的核心,对电动汽车的性能起着至关重要的作用。本论文提出了基于英飞凌Tricore电机控制器的电动汽车驱动电机控制方案,并基于该控制器实现了对电动汽车永磁同步电机的驱动控制。
　　本文是在西安市科技局项目:小型纯电动教练车动力系统匹配与优化设计(项目编号:cx1249④)以及中央高校创新团队项目:插电式小型纯电动场地教练车关键技术研究(项目编号:2013G3222004)的资助下完成的。本文系统研究了国内外电动汽车电机控制器的发展现状,详细分析了电动汽车电机驱动系统的特点及分类,并对永磁同步电机的数学模型以及矢量控制理论进行了系统的研究。英飞凌Tricore电机控制器的研究内容包括电机控制器的硬件功能和软件功能的实现。硬件功能方面,除了对电机控制器的各个主要模块进行研究外,还包括电流和位置传感器的选型与设计。软件开发包括开发工具和软件算法流程的设计,借助英飞凌Tricore永磁同步电机控制器,设计电机控制算法,实现对电动汽车永磁同步电机的调速控制。并在MATLAB/SIMULINK环境下,搭建矢量控制模型,分别对各个模块进行研究,并搭建了双电机对拖模型,对控制算法进行仿真验证。
　　通过对英飞凌电机控制器和控制算法进行实验验证,在电机的空载和加载试验工况下,验证了矢量控制技术在电动汽车电机驱动控制中具有良好的可行性与实用性,也证明了英飞凌Tricore电机控制器在永磁同步电机调速控制中的可行性。

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第一章 绪论

1.1论文研究背景及意义

1.2国内外电动汽车电机控制器的发展现状

1.3电动汽车电机驱动系统的概述

1.4 课题研究的主要内容

第二章 永磁同步电机矢量控制

2.1 永磁同步电机的结构与特点

2.2永磁同步电机的数学模型和坐标变换

2.3永磁同步电机矢量控制

2.4永磁同步电机弱磁控制

2.5 本章小结

第三章 基于英飞凌Tricore电机控制器硬件功能的实现

3.1主控制电路

3.3V 1.5V

3.2驱动电路

3.3 功率模块

3.4本章小结

第四章 英飞凌电机控制器软件功能的实现及仿真

4.1英飞凌软件开发平台

4.2 系统软件开发流程

4.3 永磁同步电机控制系统建模仿真

4.4本章小结

第五章 基于英飞凌Tricore电机控制器性能测试

5.1电机空转性能测试

5.2 电机加载性能测试

5.3 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢