车永磁无刷直流电动机全数字化控制

车永磁无刷直流电动机全数字化控制

广东工业大学

硕士学位论文

电动汽车永磁无刷直流电动机全数字化控制

姓名：胡伟

申请学位级别：硕士

专业：电力电子与电力传动

指导教师：何鸿肃

20040510

车永磁无刷直流电动机全数字化控制

摘要

摘要

随着石油资源的减少和人们环保意识的提高，电动汽车的发展越来越受到人们的重视，各大汽车公司都投入到了电动汽车的开发当中，我国也将电动汽车作为开发的重点，投入了大量的资金支持开发。电动汽车的开发呈现一种欣欣向荣的景象。本课题是电动汽车广东省科委科技攻关项目中的电动汽车用永磁无刷直流电机的全数字化控制，本设计使用ＴＩ公司的ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７ＤＳＰ芯片作为其核心控制芯片，利用ＤＳＰ芯片的高速计算能力和先进的外设，实现其驱动装置的全数字化控制。其核心控制算法采用双闭环ＰＩＤ算法，采用了ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７以后，不仅简化了系统的外围设备，降低了系统的功耗，而且还提高了系统的准确性和实时性，获得了更好的控制效果。本论文重点进行了下面几个方面的研究工作：

１．了解稀土永磁无刷直流电机的工作原理。

２．仔细研究了ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７的结构和工作原理。

３．控制方案的选择和制定。

４．编写驱动装景控制器的软件部分。

５．程序的调试和结果分析。

６．ＣＡＮ协议的研究和ＣＡＮ通讯的实现。

实验证明了控制软件的正确性和控制方案的可行性。关键词：电动汽车，永磁无刷直流电动机，ＤＳＰ，ＣＡＮ，全数字化

车永磁无刷直流电动机全数字化控制

』查三些奎兰堡圭兰堡墼塞

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｒｅｄｕｃｅｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍｒｅｓｏｕｒｃｅａｎｄｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇｃｏｎｓｃｉｏｕｓｎｅｓｓ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｍｏｔｏｒｂｅｃｏｍｅｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏ

ｂｅｇｉｎｔｏ

ｐｌｏｕｇｈａｐｅｏｐｌｅ．Ｗｈａｔｓｍｏｒｅ，ｓｏｍｅｆａｍｏｕｓｍｏｔｏｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｌｅｃｔｒｉｃｍｏｔｏｒ．ＴｈｅｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｏｆＣｈｉｎａｈａｓａｌｒｅａｄｙｌａｒｇｅｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｆｕｎｄｉｎｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍｏｔｏｒ．ＴｈｅｔａｓｋｉｓｉｔｅｍｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇｐｒｏｖｉｎｃｅ．ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７ＤＳＰｏｆＴＩｃｏｒｐ．ｗｉｌｌｂｅｃｏｍｅｃｏｒｅｏｆｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ。Ｕｓｉｎｇｓｐｅｅｄｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙａｎｄａｄｖａｎｃｅｄｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｄｅｖｉｃｅｔｏｒｅａｌｉｚｅｄｉｇｉｔａｌｉｚｅｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｄｒｉｖｉｎｇｄｅｖｉｃｅ．Ｃｏｒｅｏｆｃｏｎｔｒｏｌａｒｉｔｈｍｅｔｉｃｉｓｄｏｕｂｌｅｃｌｏｓｅｄｌｏｏｐａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ．Ｅｘｔｅｒｉｏｒｆａｃｉｌｉｔｙｏｆｓｙｓｔｅｍｂｅｃｏｍｅｓｉｍｐｌｅ，ｒｅｄｕｃｅｓｐｏｗｅｒａｎｄｅｎｈａｎｃｅｓｖｅｒａｃｉｔｙｂｙｕｓｉｎｇＤＳＰｃｈｉｐ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｅｍｐｈａｓｉｓｏｎｓｅｖｅｒａｌｗｏｒｋｄｅｓｃｒｉｂｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：１．Ｔｈｅｏｒｙｏｆｔｈｕｌｉｕｍｎｏ—ｂｒｕｓｈＤＣｍｏｔｏｒｗｉｌｌｂｅｒｅｓｅａｒｃｈ．

２．ＴｈｅｆｒａｍｅｗｏｒｋａｎｄｔｈｅｏｒｙｏｆＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７ｗｉｌｌｂｅｒｅｓｅａｒｃｈ．３．Ｓｅｌｅｃｔｉｎｇａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｎｔｒ０１．

４．Ｗｒｉｔｉｎｇｔｈｅｓｏｆｔｏｆｃｏｎｔｒｏｌａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ．

５．Ｄｅｂｕｇｇｉｎｇｐｒｏｇｒａｍａｎｄａｎａｌｙｚｉｎｇｒｅｓｕｌｔ．。

６．ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆＣＡＮｐｒｏｔｏｃＩａｎｄｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＣＡＮ

ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙｗａｒｄｓ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃｍｏｔｏｒ，ＤＳＰ，ＣＡＮ，ｆｉｇｕｒｅ．ＩＩ．

车永磁无刷直流电动机全数字化控制

第一章绪论

１．１电动车的发展背景分析

电动汽车是最近几年，汽车工业研究和开发的重点，全世界各大汽车公司全都投入了大量的资金进行电动汽车的开发，我国也将电动汽车作为汽车工业的重点发展方向。

１．１．１资源问题

研究表明，目前世界石油蕴藏量按现在的消耗量（消耗增量）仅可供使用５０一７０年，此研究己为世界所公认。《中国国防报》２０００年８月１６日报道。中东地区的石油开采年限为８７年，亚太地区为１６年，北美为１６年，欧洲为９年。我国石油储量仅占世界２％，自１９９３年开始，我国已变为石油净进口国，２０００年我国进口石油７０００万吨，预计２００５年后将超过１．５亿万吨，相当于科威特一年总产量。随着我国进入汽车消费普及期。汽车拥有量将迅速增加，能源紧张状况将日趋严峻。近年来，石油价格猛涨。石油与国家安全密切相关，其作为一种战略物质大量进口必然受制于人，该问题已引起各国的极大重视一。

１．１．２环保问题

从环境角度讲，我国的环境污染十分严重，世界环境污染最为严重的十大城市中，我国就占了７个。汽车排出污染物有ＨＯ、ＨＣ、ＮＯｘ和微粒等，它们会对人类的身体健康造成危害；另外，汽车排出的Ｃ０２虽然对人体的健康无害，但它会造成温室效应，破环大自然的生态平衡，对大气环境造成严重的影响。特别是在中国加入ＷＴＯ后，汽车关税逐年下降，２００６年７月降到２５％，进口汽车的环保性具有很强的竞争力。

车永磁无刷直流电动机全数字化控制

』至三些奎兰堡圭兰堡丝圣

因此，新形势下的竞争对于汽车的环保性提出了更高的要求。发展电动汽车，实现汽车工业的可持续发展，已经形成了共识。

１．１．３汽车产业结构问题

面对国外竞争对手强大冲击，我国弱小的汽车工业举步维艰，发展新一代汽车，实现产业化，可以促进我国汽车工业实现跨越式发展。开发电动车有两次高潮，一次是二战期间，当时汽油都用于战争；另一次是第一次中东战争期间，美国联合其他国家开发电动车，水平又有所提高。目前各国电动车研发水平差距并不太大，基本在一条起跑线上。因此，电动车的开发有利于调整我国汽车产业结构，提高竞争力，努力缩短与其他国家的差距。

１．１。４电动车目标市场分析

迫于能源与环保的压力，世界各大汽车公司无不涉足电动汽车领域，但是由于技术和经济上存在的各种困难，电动汽车要实现商品化还有相当长的路要走，而混合动力汽车技术相对较为成熟，由于采用了精湛的机电耦合技术和智能化的整车控制策略，从而实现整车的高性能、低能耗和低排放。因此，日本、美国等多家汽车公司已经和正向市场推出各种混合动力汽车产品，最近欧洲六大汽车公司联合就混合动力汽车技术进行了研讨和综合论述，认为其技术成果有望使混合动力汽车的成本接近于传统汽车，使用户有能力支付，生产厂商也有利可图。专家普遍评价：混合动力汽车是２１世纪初汽车产业界的一场革命，只有混合动力汽车才能满足世纪之初对汽 …… 此处隐藏：7575字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……