基于DSP2812的混合动力汽车电机驱动控制器的研究

【摘要】： 混合动力汽车作为解决汽车节能、降低排放的汽车工业新技术,具有低污染和低油耗的特点,尤其在油价日益攀高的今天,成为国内外汽车发展的新热点。驱动控制器作为混合动力汽车中的主要部件,在混合动力汽车中起到至关重要的作用,对其进行研究具有重要的理论和现实意义。 本文首先比较了常见的几种电动汽车的性能,概括了混合动力汽车的优点,介绍了混合动力汽车发电机/电动机一体化技术的发展现状;其次探讨了几种常用交流电动机的性能优劣。由于永磁同步电机具有高效、高功率密度以及良好的调速性能,因此该电机成为本课题混合动力汽车传动中所使用的电机,论文建立了永磁电动机的数学模型,分析了矢量控制原理;在矢量控制原理的基础上,设计出了基于TMS320F2812的永磁同步电机矢量控制系统的硬件结构,详细阐述了旋转变压器及其解码芯片在系统中的角度和速度的检测原理以及系统中其他重要的单元。设计了系统的软件结构,详细阐述了关键子程序如电流采集、位置检测程序和SVPWM产生子程序;使用UG软件设计出控制器的壳体。最后进行了实验研究,给出SVPWM波形、相电流波形,进行了全文总结,提出了下一步工作的建议。 【关键词】：混合动力汽车 电动/发电一体化电机 旋转变压器 SVPWM
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 引言10
• 1.2 课题研究的背景和意义10-13
• 1.2.1 混合动力汽车的研究背景10-11
• 1.2.2 电动汽车的分类与比较11-13
• 1.3 混合动力电动汽车13-16
• 1.3.1 混合动力汽车简介13-14
• 1.3.2 混合动力汽车分类14-16
• 1.4 ISG 混合动力技术16-20
• 1.4.1 ISG 技术的发展16-17
• 1.4.2 国内外ISG 技术发展现状17-20
• 1.5 本文研究的主要内容20-22
• 第2章 ISG 混合动力汽车的结构及电机的选型22-31
• 2.1 引言22
• 2.2 ISG 系统综述22-23
• 2.3 ISG 系统分类23-26
• 2.3.1 单轴ISG 系统23-25
• 2.3.2 BAS 技术及其特点25-26
• 2.4 ISG 电动机的选型26-30
• 2.4.1 混合动力汽车ISG 电机的性能要求26-27
• 2.4.2 ISG 电动机选型27-28
• 2.4.3 ISG 电机参数考虑28-30
• 2.5 本章小节30-31
• 第3章 ISG 永磁同步电机数学模型及矢量控制原理31-40
• 3.1 引言31
• 3.2 ISG 永磁同步电机的数学模型31-34
• 3.2.1 参考坐标系31-34
• 3.2.2 永磁同步电机在d，q，0 坐标系下的数学模型34
• 3.3 ISG 永磁同步电动机的矢量控制34-39
• 3.3.1 矢量控制的基本原理35
• 3.3.2 SVPWM 产生原理35-39
• 3.4 本章小节39-40
• 第4章 混合动力汽车电机驱动控制器设计40-58
• 4.1 引言40
• 4.2 电机驱动控制器性能要求40-41
• 4.3 系统主电路设计41-42
• 4.4 电机驱动控制系统设计42-51
• 4.4.1 TMS320F2812 最小系统简介44
• 4.4.2 速度及角度检测单元44-50
• 4.4.3 电流反馈单元50-51
• 4.5 系统的软件设计51-57
• 4.5.1 SVPWM 技术的参数计算51-52
• 4.5.2 扇区号的确定52-53
• 4.5.3 SVPWM 技术的软件实现方法53-54
• 4.5.4 软件流程54-57
• 4.6 本章小节57-58
• 第5章 控制器的散热考虑及壳体设计58-62
• 5.1 引言58
• 5.2 混合动力汽车中的散热问题58-59
• 5.3 控制器散热片设计59-61
• 5.3.1 UG 简介59-60
• 5.3.2 UG 环境下壳体模型设计60-61
• 5.4 本章小节61-62
• 第6章 实验研究62-66
• 结论66-67
• 参考文献67-71
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文71-72
• 致谢72

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