【摘 要】
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电机驱动系统是电动汽车的核心技术之一,直接影响电动汽车的性能。开关磁阻电机（switched reluctance motor,SRM）结构简单、调速范围宽、控制方式多样、成本低,适合作为电动汽车的驱动电机。本文以四相8/6结构的SRM为研究对象,完成了SRM的非线性建模和仿真,设计了驱动系统的硬件和软件,进行了SRM驱动系统平台的相关实验,主要工作如下:首先,利用转子特殊角度的磁链特性曲线,选用
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电机驱动系统是电动汽车的核心技术之一,直接影响电动汽车的性能。开关磁阻电机（switched reluctance motor,SRM）结构简单、调速范围宽、控制方式多样、成本低,适合作为电动汽车的驱动电机。本文以四相8/6结构的SRM为研究对象,完成了SRM的非线性建模和仿真,设计了驱动系统的硬件和软件,进行了SRM驱动系统平台的相关实验,主要工作如下:首先,利用转子特殊角度的磁链特性曲线,选用高阶傅里叶级数建立了SRM的非线性磁链模型、电流模型、转矩模型和机械方程模型。进行了SRM驱动系统的功率变换器拓扑结构选择,设计了电流斩波控制策略和模糊PI控制算法,测试并完成了电机驱动系统的整体建模。其次,根据SRM的工作特性,对SRM驱动系统的硬件实验平台进行器件选型和电路设计。搭建了不对称半桥式功率变换器,设计了依托光电式增量编码器的位置检测单元,霍尔式电压检测单元,LEM电流检测单元,以及DSP的控制、隔离、驱动单元。再次,使用芯片TMS320F28335作为控制核心,设计并编写了SRM驱动系统的控制主程序、初始化子程序、LCD显示子程序、e QEP模块子程序、ADC中断子程序、定时器中断子程序。实现了实验平台的数据显示、转子位置检测、转速计算、电机换相、电流斩波控制以及基于模糊PI算法的转速闭环控制。最后,在搭建的SRM驱动系统实验平台基础上,根据模拟电动汽车运行场景,分别完成了阶跃式、斜坡式的启停实验和加减速实验,不同转速下的制动实验,轻负载突然启动实验以及突加减负载实验。实验验证了本文设计的驱动系统能较好地实现SRM的调速和控制。
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