基于永磁无刷直流电机的双轮驱动电动汽车电驱动系统研究

论文摘要

电动汽车作为解决能源危机的途径之一和未来汽车业的发展方向,已被国内外众多企业和科研机构所关注和研究。轮毂式电动汽车以其优良的控制性能及特有的原理结构而具有广泛的应用前景,必将受到更普遍的关注。本文基于永磁无刷直流电机电动汽车相关电驱动系统进行研究,主要包括以下内容：本文在综述国内外电动汽车、电驱动系统、电子差速等相关问题的基础上,针对双轮驱动电动汽车驱动系统,对驱动用外转子永磁无刷直流电机进行设计,电磁场分析计算,并进行样机试验；其次,基于DSP2812芯片设计了电机控制系统,并深入分析了转子位置检测电路,相电流检测电路,驱动电路,隔离电路和过电流保护电路,并对系统进行了部分试验仿真,分析电机控制系统的速度波形,霍尔传感器的输出波形,证明电机控制系统的可靠性；再次,通过对绝对位置编码器的研究,提出基于光电开关的方向盘绝对位置传感器的设计方案,深入分析了传感器的硬件构成和软件设计,并进行了样品试制和试验；最后通过对Ackermann模型的研究及分析并测量方向盘位置传感器信号与内外轮速度之间的关系,提出采用以速度控制方式实现电子差速的方案,并进行了样品制作和试验,通过对转弯时左右轮速度值的分析,证明电子差速系统的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景与意义
• 1.2 轮毂式电动汽车研究发展现状
• 1.3 轮毂式电动汽车电子差速技术概述
• 1.4 本文的主要研究工作及内容
• 第二章 电动汽车用永磁无刷直流电机的研究
• 2.1 电动汽车电驱动系统的选择
• 2.1.1 电动汽车对驱动电机的要求
• 2.1.2 电机的选择
• 2.2 永磁无刷直流电机的设计
• 2.2.1 设计要求
• 2.2.2 设计结果
• 2.2.3 电磁场分析验证
• 2.3 样机电机试验
• 第三章 基于DSP的电动汽车用永磁无刷直流电机控制系统设计
• 3.1 DSP简介
• 3.2 控制系统设计
• 3.2.1 永磁无刷直流电机工作原理
• 3.2.2 控制系统设计方案
• 3.2.3 控制系统硬件设计
• 3.2.4 控制系统软件设计
• 3.2.5 数字控制中的一些关键技术
• 3.2.6 液晶显示设计
• 3.3 控制器测试
• 3.4 小结
• 第四章 基于光电开关的方向盘绝对位置传感器设计
• 4.1 设计背景
• 4.2 设计方案
• 4.2.1 绝对编码器原理
• 4.2.2 基于光电开关的方向盘角度测量码盘的原理
• 4.2.3 测量电路的设计
• 4.3 小结
• 第五章 双轮驱动电动汽车差速系统设计
• 5.1 传统差速器简介
• 5.2 差速的原理（速度控制）
• 5.3 差速系统的设计
• 5.3.1 差速系统的硬件设计
• 5.3.2 差速系统软件设计
• 5.4 差速测试实验
• 5.5 小结
• 第六章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• HS12864-15串口程序设计
• 电子差速控制系统程序设计
• 学位论文评阅及答辩情况表