纯电动观光车电机控制器的设计

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纯电动观光车作为一种小型、低速和短距离运输的日常交通工具,有着特定的使用场合和特殊的使用人群,被广泛应用在旅游景区、公园、校园、度假村等场所用作载客,又因其具有节能环保、零污染、低噪声的优点,所以在我国有着很好的发展前景。本课题针对柳州延龙汽车有限公司自主研发的纯电动观光车,设计一个电机控制器,要求对纯电动观光车的电机进行控制的同时,做到信号的实时采集和故障的实时检测。课题以三相交流异步感应电机驱动的纯电动观光车为研究对象,以铅酸蓄电池作为能源,采用TI公司下的DSP电机控制芯片TMS320F2808作为控制单元的核心,选用德国西门康公司生产的最新的大功率IGBT逆变器作为交直流电能转换的装置,在电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)工作原理的基础上,采用按转子磁链定向的转差频率矢量控制方法来控制三相交流异步电机的工作。针对纯电动观光车在运行时具有运行速度相对较低,爬坡能力相对较弱,行驶路线固定,车载人数较少且在行走过程中经常有人上下车等特点,所以对其电机控制器的设计要求不是很高,在保证驱动电机有良好的起制动能力的前提下,重点在于保证纯电动观光车运行时电机控制器的安全性和可靠性。论文首先针对纯电动汽车的发展状况和企业的发展需求,给出了本课题的设计要求和要实现的功能,接着对交流调速控制系统的相关技术发展和纯电动观光车的发展概况做了总结,在此基础上针对7.5KW的三相交流异步电动机对其动态数学模型、矢量控制的坐标变换和控制策略做了定性分析和确定,给出了纯电动观光车的动力性能指标和仿真参数配置。其次,对电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的工作原理和控制算法进行了研究和分析,针对按转子磁场定向的间接型矢量控制方案给出了纯电动观光车电机控制器的MATLAB仿真模型,并对其进行了仿真验证和结果分析。最后针对纯电动观光车的性能指标和设计要求设计了间接型矢量控制系统的软、硬件部分,对硬件电路的抗干扰问题进行了分析,软件部分给出了总体设计思想、程序流程图和各个功能模块的设计思路。
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