混合动力电动轿车用基于DSP的无刷直流电机控制方式研究

摘要

本文就是针对混合动力电动轿车用无刷直流电机驱动系统进行基于DSP数字控制方式的研究.设计了基于DSP数字控制方式的集电动、发电于一体的混合动力轿车用稀土永磁无刷直流电机的控制系统;给出在控制电路硬件不变的基础上,通过软件来解决电动和发电运行的控制思路;实现了电机转速较低时,其发电电压高于蓄电池电压,给蓄电池充电的功能;详细阐述了控制系统总体方案设计、硬件设计和软件设计,并进行了试制、调试及试验,取得了满意的结果.然后,作者还设计了基于专用集成芯片的小功率稀土永磁无刷直流电机的调速控制系统,进行了试制、调试及试验,可适用于其它小功率辅助电机的控制.最后,作者分析了课题研究中存在的一些不足,并提出了改进意见.

目录

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第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1开发电动汽车的必要性

1.1.2电动汽车国内外发展现状

1.1.3电动汽车的关键技术

1.1.4稀土永磁无刷直流电机的特点

1.2论文的主要内容

1.2.1混合动力轿车用基于DSP的无刷直流电机控制系统总体方案

1.2.2系统硬件电路设计

1.2.3系统软件设计及软硬件联调

1.2.4小功率辅助无刷直流电机控制器

第二章稀土永磁无刷直流电机的组成与原理

2.1组成

2.2无刷直流电机的控制原理

第三章混合动力电动轿车用基于DSP的无刷直流电机控制系统总体方案

3.1系统总体方案

3.1.1系统工作原理

3.1.2硬件可靠性要求

3.2系统的控制策略

3.3软件总体方案

第四章系统硬件设计

4.1 TMS320LF2407A DSP芯片

4.1.1TMS320LF2407ADSP芯片概述

4.1.2 TMS320LF2407A事件管理器

4.1.3 TMS320LF2407A中断管理系统

4.2以DSP控制芯片为核心的控制电路

4.2.1复位电路

4.2.2时钟电路

4.2.3 PWM波形的产生与PWM电路

4.2.4速度及转子位置检测

4.2.5存储器的扩展

4.2.6工况电路

4.2.7AD转换与电流检测

4.2.8反馈电流的选择及整定电路

4.2.9故障的分析及保护

4.3功率驱动电路

4.4电路板设计

4.4.1电路板布线的一些基本规则

4.4.2系统电路板的设计

第五章系统软件设计

5.1软件设计概述

5.2控制方式及时序

5.2.1电动运行控制

5.2.2发电运行控制

5.2.3制动运行控制

5.3程序设计

5.3.1主程序设计

5.3.2电动工况

5.3.3发电工况

5.3.4功率保护中断子程序

第六章调试、试验结果及分析

6.1 DSP系统的调试

6.2试验结果

6.3结果分析

第七章小功率无刷直流电动机控制器的设计

7.1专用集成芯片介绍

7.1.1 MC33035

7.1.2 MC33039

7.1.3 IRAMS10UP60A

7.2系统构成

7.3具体控制电路

7.3.1脉宽调制PWM

7.3.2转子位置传感器译码电路

7.3.3电流限制和欠电压保护

7.3.4转向控制、起停控制和制动控制

7.3.5主要外围元器件功能

7.4电路板设计和调试

7.5实验结果

7.6系统扩展

7.7结论

第八章总结及展望

8.1 DSP芯片的用后感

8.2对发电运行的一些改进建议

8.3系统的整改意见

8.4无刷直流电机的前景展望

8.4.1电力电子技术

8.4.2计算机及控制技术

8.4.3检测技术

8.4.4结束语

附录

致谢

参考文献

西北工业学学位论文知识产权声明书及西工业大学学位论文原创性声明