电动汽车速度闭环控制系统设计(2)

的感应电动势

尚未建立，起动电流大有利于电机快速起动，然后再慢慢转入平衡状态，平衡后的电流值为 1 A。 . 9图 9采用功率 M OS T的试验电路板 FE

图7为感应电动势的仿真波形，电机转动在初期，迅速建立感应电动势，感应电动势波形为梯形波。图中可以看出，从感应电动势是一组非常理想的梯形波，电动势约为3、 3, o

利用 TM￥ 2 P 4 7 3 0 D S 2 0 A芯片，上必要 加

的外围电路，成整体 DS控制系统，图 1构 P如 0所示。其中P M信号利用Ds W P自带的 1路独立 2

的P WM波， W M1 WMl引脚输出控制由P一 P 2个的P WM波形。电流采样信号通过ADc口输端入，制信号通过转子位置传感器输出接至控DS的IO口。P M波形经过驱动电路 I 1 0 P/ W R2 3

图8为转速响应曲线，由图可知，转速从零平稳上升到设定的转速。 由以上两个典型仿真研究结果可以看出，在设定的转速下，系统响应快速且平稳，相电流和

反电动势波形较为理想。起动阶段系统保持转矩恒定，因而没有造成较大的转矩和相电流冲击， P速度调节器的限幅作用十分有效； I空载稳速运行时，由于存在系统的摩擦转矩，因而此时的电

放大，然后由I 2 3按要求的馈电顺序控制功 R 10率模块I F 2 0实现对永磁无刷直流轮毂电机 R P 5, ( D C相应定子的正确馈电。 B L M)

磁转矩平均值不为零；转速在速度调节器的作用下具有自适应能力，在系统出现扰动时能迅速恢复到平衡状态，最终维持在额定转速设定下稳定运行。

仿真结果还表明：波形符合理论分析，系统能平稳运行，具有较好的静、动态特性、具有很

图l硬件控制系统框图 O

系统中驱动电路功率器件选用 I P 5, RF 2 0《机技术》2 0年第 6 7电 08期 2

一篇小论文,介绍速度闭环控制。

现代驱动与控制DS的l路全比较 P P 2 WM输出经过高速光耦隔离后接至驱动集成模块I 10当两电机的电流、 R23。

, 0

,/ 9

当设定转速为2 0/ , 8 r i空载起动， m n占空比为06￣实测波形如图 l.。 .H, 11 4由图1和图1可知， P出的 P M波形稳 l 2 DS输 w

过电压、电压等保护信号产生时，

欠先硬件封锁其对应的I 23的输出， R 10同时接至对应的DS的 PP I A或 P I B引脚。件设计中的主程 DP NT DPNT软序部分完成系统初始化、成电机电流AD采样完结果处理、成驱动轮轮速的计算和闭环控制完算法及其实施。 T定时器下溢中断服务程序完成从 1 l/ O口分

定，符合设计要求，中间的阴影部分为干扰产生的毛刺，结果不产生影响。波状态符合设计对斩要求。

图 1为在转速 2 0/ n电机 A相输出的相 3 8r mi下电流波形图，测电流值为 1 A,实 .电流波形比较 9稳定，要指出的是电流波形周边有毛刺，由需是

别读取电机位置信号、并完成上述延迟换相和换相锁定以及没定两电机的AC TRA/控制字和 B AD采样等。 经过十次 T定时器周期中断起动相应的两电 1机的电流 AD采样等。按照上述图示和分析，基于DS 2 0的轮对 P 4 7

电流中的高次谐波所引起，不会对结果产生影响。 4图1为转速2 0/ ne 8r mii电机A l相输出的感应电动势波形，可以看出感应电动势是比较理想的梯形波，本符合理想波形，速平稳后，时基转此A相实测电压值为3 V 3。

将图 6图7仿真研究的结果和图 1、 l和的 3图 4的实验结果相比较，看出实际波形和仿真结果可

式驱动的速度闭环控制系统进行了试验。轮毂电机配用标准 3 01轮胎，验结果如下： 0—2试

基本一致，由此证明所构建的速度闭环控制的仿真模型的正确性。参考文献

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图 1转速 20/ 输出的P 1 8r mi WM的波形

Ip n f n Wh e Moo y tm o c o E C, VS 1 o me t — e l t r se f rMir V[] E 8 o I SBe ln, 00 . ri 2 1

一图 l转速 2 0/ n - 2 8r mi下 wM的斩波波形图 P图1转速2 0/ F 3 8r r A相输出的相电流波形图 m

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3陈清泉电动车的现状和趋势科技与经济 2 0 . 1 0 31 ) 6(4程夕明，孙逢春电动汽车动力驱动系统现状及发展汽车工程20 0. 2( 0 2 4)

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业大学硕士论文， 0 451. 20. 0 (稿 H期： 0 8 0 .8收 2 0 .62 )

作者简介：成学，, 9 5生，南信阳人，师，士，究方李男 17年河讲硕研图 1转速 2 0/ n相输出的感应电动势波形 4 8 r下A mi

向为电气控制、智能仪器和电动汽车控制系统研究。

2 8 2 0 0 8年第 6期《电机技 7》 I c