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随着世界汽车保有量的急剧增加,能源和环境问题更加突出,人们迫切需要寻求一种低排放和节约能源的交通工具。电动汽车以其在节能和环保方面的巨大优势,己成为世界各国竞相研究的热点,必将成为21世纪重要的交通工具之一。电机驱动系统是电动汽车的心脏,也是电动汽车研制的关键技术之一,它直接决定电动汽车的性能。由于无刷直流电机既具备交流电机的结构简单、运行可靠、维护方便等特点,又具备普通直流电机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等优点,随着电机调速系统的日益完善和控制算法及相关硬件的不断改进,20世纪90年代以后,无刷直流电机已逐步成为电动汽车驱动电机的主流之一。本文根据无刷直流电机的结构和工作原理,分析了无刷直流电机的运行特性和调速原理,建立了电动汽车无刷直流电机驱动系统的数学模型,深入研究了电动汽车驱动系统的性能。为提高电动汽车无刷直流电机驱动系统的性能,本文采用以速度环为外环,电流环为内环的双闭环控制方案,对驱动系统进行控制。在控制策略上,由于PID控制器具有算法简单、可靠性高等优点,因此,速度环采用PI控制算法,电流环采用PID控制算法,以满足电动汽车对驱动系统的要求。本文以电动汽车驱动系统的数学模型和PID控制算法为基础,建立了电动汽车用无刷直流电机驱动系统的仿真模型。用Matlab/Simulink对驱动系统进行了仿真研究,仿真结果表明该驱动系统具有良好的性能。以TI公司的电机控制专用DSP芯片TMS320LF2407A作为系统的核心控制芯片,设计开发了一套电动汽车无刷直流电机驱动系统的试验平台。论文给出了系统有关硬件电路的设计方案,如由MOSFET组成的逆变桥电路、前级驱动电路、电流、转速检测电路等。同时论文对控制系统中各个功能模块的DSP软件实现也进行了详细的介绍。本文以自行设计开发的电动汽车驱动系统试验平台为基础,对系统进行了详细的试验研究。试验结果表明,本文提出的基于DSP的电动汽车无刷直流电机驱动系统具有良好的控制性能,该系统调试方便,运行可靠。