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低分辨率E+E位置傳感器的電動(dòng)汽車輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)
能源短缺與環(huán)境污染的加劇為電動(dòng)汽車的發(fā)展帶來契機(jī),將電動(dòng)機(jī)和車輪結(jié)合在一起直接驅(qū)動(dòng)的輪轂電機(jī)由于其將驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)和制動(dòng)裝置整合到輪轂內(nèi),能夠大大簡化電動(dòng)車輛的機(jī)械傳動(dòng)部分,獲得廣泛的重視。

低分辨率E+E位置傳感器的電動(dòng)汽車輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)
研究了用于電動(dòng)汽車輪轂電機(jī)的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù),并結(jié)合輪轂電機(jī)特點(diǎn),使用低分辨率E+E位置傳感器即霍爾E+E位置傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光電編碼器等高分辨率E+E位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置,然而由于三相霍爾E+E位置傳感器只能輸出六個(gè)位置信號,因此其檢測效果和精度有待提高,本文重點(diǎn)對于使用低分辨率E+E位置傳感器即霍爾E+E位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置的方法進(jìn)行了研究。然后在硬件與軟件平臺上,開發(fā)并搭建了用于輪轂電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)的硬件平臺和軟件平臺,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。首先對永磁同步電機(jī)矢量控制原理進(jìn)行了研究,給出了永磁同步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,以及3/2變化的公式。并介紹了空間矢量脈寬調(diào)制原理即SVPWM算法。接著針對在采用低分辨率E+E位置傳感器的電機(jī)系統(tǒng)中存在的轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速估算效果較差的問題,介紹了采用低分辨率霍爾E+E位置傳感器估算轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速的基本原理和方法,討論并且比較了為提高估算精度所采取的不同策略,并結(jié)合電動(dòng)汽車輪轂電機(jī)永磁體極對數(shù)較大的特點(diǎn),提出線性轉(zhuǎn)子位置校正的方法以及自動(dòng)邊界位置補(bǔ)償法,以抑制因電機(jī)霍爾E+E位置傳感器安裝偏差導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子位置估算誤差。 然后搭建了以TMS320F28035為核心的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺,對輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各部分硬件如驅(qū)動(dòng)電路,開關(guān)電源,采樣電路,信號調(diào)理電路,保護(hù)電路等分別進(jìn)行了介紹,在硬件平臺上,完成了TMS320F28035各外設(shè)部分低層驅(qū)動(dòng)的配置,并在此基礎(chǔ)上,開發(fā)并搭建了控制軟件平臺及其子程序,主要包括：基于SCI與CAN的通信程序,AD采樣程序,基于霍爾位置信號的速度與角度計(jì)算,基于角度變化的2/3變換,SVPWM控制以及轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩控制的PI調(diào)節(jié)器等,實(shí)現(xiàn)對于輪轂電機(jī)速度和電流的雙閉環(huán)控制。同時(shí)還包括電壓、電流、溫度的保護(hù)程序。

低分辨率E+E位置傳感器的電動(dòng)汽車輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)
zui后為改善電機(jī)控制效果,進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)和調(diào)試。并通過與同軸連接的光電編碼器信號進(jìn)行比較分析,對本文提出的低分辨率E+E位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法能夠有效提高永磁同步輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速的估算精度,使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能得到改善,該實(shí)驗(yàn)平臺基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求,為下一步軟硬件的優(yōu)化提供了實(shí)現(xiàn)平臺,并且為今后電動(dòng)汽車系統(tǒng)的整合和應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。