輕型電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究.pdf

1、環(huán)境污染和石油危機(jī)，為電動(dòng)汽車發(fā)展提供新的機(jī)遇，我國(guó)為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，確定的“三縱三橫”技術(shù)體系進(jìn)一步推動(dòng)電動(dòng)汽車的研發(fā)與市場(chǎng)化。電動(dòng)汽車具有的零排放、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，在近些年迅速成為新的環(huán)保交通工具[1]。其中以低速輕型電動(dòng)汽車為代表，在三四線城市發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，以較高性價(jià)比和符合短距離出行需求而受到消費(fèi)者喜愛。
　　本文首先研究輕型電動(dòng)汽車在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，然后根據(jù)低成本高效電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)要求，對(duì)比不同電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能

2、，電機(jī)位置和電流傳感器檢測(cè)精度和成本。通過(guò)分析不同電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際需求，確定基于霍爾傳感器的永磁同步電機(jī)作為輕型電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)方案。
　　其次，給出不同坐標(biāo)系下坐標(biāo)變換關(guān)系，并推導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型，介紹永磁同步電機(jī)矢量控制策略。針對(duì)低分辨率霍爾位置傳感器，對(duì)比不同位置估算算法優(yōu)缺點(diǎn)，分析采用平均速度法進(jìn)行位置估算的原理。
　　然后，建立基于STM32主控的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟硬件架構(gòu)。硬件上介紹主控和功率電路

3、，包括 STM32主控，MOS管并聯(lián)結(jié)構(gòu)，位置檢測(cè)、電流采樣和驅(qū)動(dòng)電路等。軟件上重點(diǎn)研究采用霍爾捕獲中斷進(jìn)行位置角度細(xì)分的算法，分析電機(jī)低分辨率位置信號(hào)，探討電機(jī)啟動(dòng)階段方波電流驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車駐坡啟動(dòng)策略。
　　最后，研究?jī)?nèi)置式永磁同步電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩電流比(Maximum Torque per Ampere， MTPA)控制策略和弱磁控制的原理，結(jié)合軟硬件平臺(tái)，設(shè)計(jì)MTPA和弱磁控制相結(jié)合的控制策略。對(duì)本文提出的位置估算算法