纯电动汽车中电驱系统设计及其控制策略研究

摘要

纯电动汽车具有工况复杂、环境恶劣和功率密度大等特点，为保证汽车行驶过程中驾驶的舒适性、高效性以及安全性，近年来针对电动汽车实际情况，许多学者提出了不少高性能的控制算法，并且为了提升汽车的安全性能，在控制算法中加入了容错控制策略。
　　为使驾驶者感到舒适并且提高系统的效率，就要采用高性能的控制策略，本文对基于SVPWM调制的V/F控制算法和转子磁场定向矢量控制算法进行了理论分析并且采用MATLAB/Simulink进行了仿真。在电动汽车长期运行中，电驱系统不可避免地会发生故障，当电驱系统出现故障时，为保证驾驶人员的人身安全，必须能让电动汽车正常运行或者跛行至安全区域。本文针对纯电动汽车的实际情况分析了当电流传感器失效或者速度传感器失效时的容错方法，采用了相角补偿的策略减少了转子磁场定向矢量控制切换到基于SVPWM调制的V/F控制算法瞬间的电流和转矩冲击，并对这种方法在MATLAB/Simulink上进行了仿真研究。
　　根据实验需求，研制了一台基于数字控制芯片TMS320F28335的7.5kW控制器，本文对所设计的控制器的硬件结构进行了详细分析。在此台架上，采用C语言进行软件编程，实现了电机控制算法，并对软件结构进行了分层。本实验平台采用CAN总线与上位机通讯，以实现数据的显示和采集，通过对实验数据和结果的分析，验证了所采用算法的正确性以及仿真模型的可行性。