基于DSP的電動(dòng)汽車(chē)無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、隨著汽車(chē)科技的進(jìn)步和數(shù)量的增加,以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的傳統(tǒng)汽車(chē)面臨日益嚴(yán)峻的能源枯竭和環(huán)境污染等問(wèn)題,使其發(fā)展受到一定限制,電動(dòng)汽車(chē)是一種無(wú)污染和多能量源的新能源車(chē)輛,將成為汽車(chē)工業(yè)未來(lái)主流的發(fā)展方向。電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車(chē)的核心部分,它的設(shè)計(jì)直接影響到車(chē)輛的動(dòng)力性及續(xù)駛里程。無(wú)刷直流電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高、無(wú)勵(lì)磁損耗及調(diào)速性能好、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大等特點(diǎn),是電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的理想選擇。
　　本文以電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)為研究

2、對(duì)象,設(shè)計(jì)基于DSP的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng),利用不同控制策略對(duì)其進(jìn)行仿真研究。主要進(jìn)行了以下研究工作:
　　首先,對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,制定了電機(jī)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制方案。
　　其次,分析和設(shè)計(jì)了無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序。以電機(jī)控制專(zhuān)用DSP芯片TMS320LF2407A為核心,在整個(gè)系統(tǒng)硬件構(gòu)架的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了DSP外圍電路、信號(hào)檢測(cè)和調(diào)理電路、故障報(bào)警電路和信號(hào)隔離電路、功率驅(qū)動(dòng)

3、電路、通信電路;同時(shí),按照模塊化結(jié)構(gòu)思想,對(duì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的軟件結(jié)構(gòu)、主程序模塊、中斷子程序模塊和控制算法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析,并設(shè)計(jì)了各個(gè)程序流程圖。
　　另外,針對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)建模分析方法具有復(fù)雜性的不足,在分析無(wú)刷直流電機(jī)物理模型的基礎(chǔ)上,采用鍵合圖方法對(duì)電機(jī)進(jìn)行建模。在對(duì)鍵合圖模型分析時(shí),與采用傳統(tǒng)的推導(dǎo)狀態(tài)方程方法不同,根據(jù)簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系將鍵合圖直接轉(zhuǎn)化為方塊圖,然后轉(zhuǎn)化為 Simulink仿真模型,之后聯(lián)合建立的控制

4、器仿真模型得到最終的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型。
　　最后,詳細(xì)闡述了模糊自適應(yīng)PI控制器的設(shè)計(jì),并且針對(duì)常規(guī)模糊PI控制器參數(shù)缺乏自調(diào)整能力的不足,利用粒子群算法對(duì)設(shè)計(jì)的模糊自適應(yīng)PI控制器的量化因子和比例因子進(jìn)行尋優(yōu)。在MATLAB/Simulink環(huán)境下采用三種不同的控制方案對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。仿真結(jié)果表明,與PI控制和常規(guī)模糊PI控制相比,PSO優(yōu)化模糊PI控制具有較好的魯棒性和動(dòng)、靜態(tài)性能,對(duì)于無(wú)刷直流