近年来,为应对环境与能源问题,新能源汽车得到了快速发展。太阳能汽车以其优良的环保性能成为新能源汽车发展关注的焦点之一。本项目以太阳能赛车轮毂电机控制技术为背景,针对太阳能车轮毂电机霍尔传感器自标定和缺相容错控制算法开展研究,以提高太阳能赛车电机匹配能力和电机工作可靠性。主要研究内容如下:1、为了给算法研究提供实验平台,进行了太阳能车电机控制器控制板及其软件升级研究。采用MC56F84789替代原有DSP处理器,并对控制算法进行移植及改进,结合永磁同步电机数学模型提出关键参数在线估计算法及死区补偿算法,实现永磁同步电机精准转矩控制。为了验证控制器的设计效果,建立MOSFET损耗估计模型,估计控制器损耗及控制器效率,并得到控制器效率随工况的变化规律,为评价电机控制器性能提供参考标准。2、提出并开发了基于反电势的霍尔自标定算法,在MATLAB/Simulink中建立自标定算法仿真模型并进行了仿真分析。通过实验研究,对自标定算法进行了改进,提高了自标定算法的标定效率和精度。3、针对轮毂电机霍尔传感器行驶中容易发生故障的问题,在分析故障特点的基础上,提出了最大扇区电角度法的霍尔传感器缺相故障诊断算法,实现对霍尔故障的准确快速判断。结合故障诊断算法和霍尔传感器位置改进估计算法,开发了霍尔传感器容错控制算法。4、为了验证控制器升级和上述算法的实际效果,建立了永磁同步电机综合验证实验台架,完成控制器效率、自标定算法及容错控制算法实验。经过实验验证得出以下结论:(1)本文提出的霍尔自标定算法可以提高标定效率和标定精度。(2)结合故障诊断算法,缺相容错控制算法在低转速、低转矩条件下实现了与正常工作时基本相同的控制效果。