电动汽车以电能为能源,具有零排放无污染的突出优点,开发前景十分广阔。驱动电机及其控制系统是电动汽车动力系统中的核心部分。基于DSP的电动汽车用交流电机的直接转矩控制是电机高性能交流变频调速的新技术之一。 本论文以电动汽车用交流电机驱动系统为研究对象,将直接转矩控制思想运用于电动汽车驱动系统。并结合电动汽车的实际情况,以DSP为控制核心,采用合理的控制算法,开发了一套交流电机控制设备,对其结构和性能进行了初步探讨和分析。主要研究内容如下: 根据电动汽车所要达到的性能指标,分析了电动汽车驱动系统和各种驱动电机的优缺点,讨论了交流调速技术的发展和现状,采用空间电压矢量分析方法分析了直接转矩控制的基本原理结构及其算法。 研究了电动汽车驱动力和相应驱动电机功率的计算。分析了电动汽车在不同速度范围采用的磁链模型。结合电动汽车的实际要求,实现了高、中、低、空、倒的五个速度挡位控制及油门输入控制。在Matlab环境中建立了仿真系统,验证这些控制算法,取得了较好的效果。 设计了电动汽车用交流电机直接转矩控制系统的总体结构,开发了一套实验系统。该系统以TMS320LF2407A型DSP为核心的弱电电路和以IPM模块为主的强电电路所组成。设计完成档位、油门给定模块、检测模块和通讯模块等,并使该硬件平台具有一定的抗干扰能力。并做了交流电机控制实验,试验结果验证了该硬件电路的可靠性。 完成系统的软件设计。运用C语言和汇编语言混合编程的方式,完成初始化模块、档位、油门采样模块、测速模块、通讯模块等。电动汽车给定1、2档时分别采用i-n和u-i磁链模型,在全速档位时使用u-n磁链模型。采用三种磁链模型切换的控制策略,保证了电动汽车在恒转矩状态下具有较大的起动转矩和爬坡提速性能,在恒功率状态下具有较大的速度输出。整个程序运行稳定。 本论文通过对电动汽车交流电机驱动系统的研究,将直接转矩控制方案与DSP控制技术有机的结合,具有较大的实际应用价值。