论文部分内容阅读
现代汽车工业、兵器工业等领域的工程技术的不断发展为轮式装甲车辆可持续发展提供了动力源泉。目前,轮式装甲车驱动系统的动力传递方式结构上较为复杂,燃油效率较低,机动性能较差。而利用现代技术研发的混合动力驱动系统可以有效解决这些问题并有助于提高轮式装甲车的整体性能。围绕混合动力轮式装甲车驱动系统的研制,本文从驱动系统主电路方案设计、电机控制单元软硬件实现等方面进行了研究。
本文对混合动力系统的基本拓扑结构、工作原理、能量流关系,以及车用电动机调速系统及其控制技术进行了较为深入的研究。设计了混合动力轮式装甲车的驱动系统的实际方案,主要对其主电路构造、元器件的参数计算和选型、结构布局及其冷却系统的设计和改进进行了研究。根据IGBT栅极驱动电路的基本要求,设计了驱动模块的外围电路,并检验了驱动电路的性能。驱动系统还采取了一些工程化的设计方法来提高系统的可靠性。
对于混合动力驱动系统的核心部分—电机控制单元的系统构成,进行了详细介绍。具体实现了基于DSP的内核电路、信号接口电路、总线通信电路以及故障保护电路的硬件设计。还重点介绍了位置传感器—旋转变压器的工作原理,设计了基于旋转变压器的位置信号测量和转换电路(RDC)的方案,实现了硬件电路并对其试验波形进行了分析。在电机控制单元系统调试过程中,本文还对硬件电路在实际工况下的抗干扰问题进行了分析和研究,并采取了一定的解决措施。
研究了交流感应电动机的矢量控制策略和电压空间矢量脉宽调制算法(SVPWM)的基本原理。并将此策略和算法应用于实际感应电动机驱动系统中,编制了控制软件并对程序流程进行了详细介绍。软件程序采用汇编语言编写,有利于优化和提高代码的执行效率,而且程序的主要功能都采用了模块化设计方法,增强了程序的可读性和移植性。
本文构建了混合动力驱动系统的台架试验平台,在此平台上对所设计的驱动系统进行了调试和试验。试验结果表明,所设计的驱动系统基本符合性能要求,驱动系统正常工作时具有良好的运行性能和动静态特性。