矿用电动车再生制动控制系统研究

摘要

矿用电动车具有零排放、噪声低等优点，与传统矿用柴油车相比在环保和节能方面具有优势明显。但由于煤矿井下路况复杂，要频繁启动、制动、加减速、上下坡、紧急刹车等，使得再生制动控制系统研究具有现实意义。再加上矿井坡道较多且坡道距离长，进行矿用电动车能量回馈研究，可明显增加车辆续航里程。本文完成主要工作如下：
　　（1）分析矿用电动车应用工况，探讨再生制动系统关键技术问题，研究永磁无刷直流电机基本结构、工作原理、四象限运行状态，建立电机数学模型来分析电机双闭环调速系统及PID控制原理。
　　（2）研究永磁无刷直流电机再生制动控制原理，分析电机全桥斩波调制及半桥斩波调制的优缺点，结合电机恒电流回馈再生制动控制方法，提出基于同步整流技术的再生制动控制方式，建立基于同步整流技术的再生制动防滑仿真模块并用 ADVISOR2002软件进行仿真。
　　（3）研制以TMS320F2407为核心的永磁无刷直流电机再生制动控制器硬件部分并制作控制器实物，利用CCS软件及C++语言对控制器进行软件设计。
　　（4）搭建再生制动试验平台，对控制器及控制策略进行测试，通过分析采集到的母线电流波形图，证明该控制器运行良好。

目录

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目录

1 绪 论

1.1 研究背景和意义

1.2 研究内容

2 永磁无刷直流电机及再生制动控制研究

2.1 永磁无刷直流电机

2.2 永磁无刷直流电机再生制动控制

2.3 本章小结

3 矿用电动车再生制动控制策略仿真

3.1 ADVISOR仿真软件应用

3.2 再生制动控制策略的ADVISOR实现

3.3 再生制动仿真与分析

3.4 本章小结

4 再生制动控制器硬件设计

4.1 TMS320LF2407 DSP选型

4.2 控制器硬件总体结构设计

4.3 主回路电路设计

4.4 驱动电路设计

4.5 检测部分电路设计

4.6 DSP外围电路

4.7 本章小结

5 系统软件设计

5.1 DSP开发工具

5.2 软件系统总体方案设计

5.3 初始化程序流程图

5.4 中断模块设计

5.5 电流PI控制设计

5.6 再生制动控制模块

5.7 本章小结

6 系统调试与分析

6.1 再生制动试验搭建

6.2 再生制动实验分析

6.3 本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文和专利