基于DSP2812的混合动力汽车电机驱动控制器的研究

论文摘要

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。

论文目录

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