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随着全球性的能源危机的日益加剧和环境污染的日益严重,“绿色环保型”
电动汽车已成为世界各国研究的热点。电机及其驱动控制系统是电动汽车的核
心技术之一,其运行和控制性能直接关系到车辆的动力特性。本文重点研究电
机驱动控制系统的信号处理问题,包括信号处理的准确性与实时性。
论文首先通过对应用于电动汽车的电驱动性能的详细比较,指出从提高系
统效率和功率密度的角度考虑,无刷直流电机更适合应用于电动汽车电驱动系
统。同时,对于无刷直流电机控制系统的各个组成部分分别做了相应的分析,
特别是对于功率模块最大电流容量、最大电流与工作频率的关系、关断浪涌电
压以及安全工作区等方面作了详细探讨,总结出功率模块的损坏机理和相应的
保护措施。
用于电动汽车电机驱动控制系统的信号主要有直流母线电压信号、直流母
线电流信号、电机相电流信号、电机转子位置信号以及电机温度和电机驱动器
温度信号等,本文对上述各种信号的处理电路分别作了深入分析,并设计出实
用的电路;从确保系统工作的可靠性的角度,对于电驱动系统的集中保护电路
和故障信号的锁存方式作了相应的比较分析。并应用OrCAD/PSpice的仿真软件
对应用于电动汽车电机驱动控制系统的信号处理电路功能分别作了仿真分析以
及电路的参数选择作了优化设计;实验结果与仿真结果比较表明了该信号处理
电路设计和参数选择方法的合理性。
从进一步提高滤波器对高频信号的衰减性能,确保有效信号的真实性的角
度,论文以电流调理电路中所需要的低通滤波器为例,运用OrCAD/PSpice仿真
软件的蒙特卡罗分析和最坏情况分析两种方法来分析电路中的元器件参数数值
变化对各种高阶滤波器电路性能的影响。
关键词:电机驱动控制系统、信号处理、滤波器、IGBT、OrCAD/PSpice、
电动汽车