纯电动汽车动力系统设计与实现-基于DSP的电机控制

"这篇资源是关于电动汽车调速系统硬件设计的硕士论文，主要探讨了变频调速原理、系统硬件基本结构以及纯电动汽车动力系统的设计与实现。作者为郑慧勤，指导教师徐华中，专业为控制理论与控制工程。" 在电动汽车领域，调速系统硬件基本结构对于提升车辆性能至关重要。变频调速是一种关键的技术，其原理分为基频以下的恒磁通变频调速和基频以上的弱磁通变频调速。在实际应用中，因为恒磁通变频调速更易实现，所以更常见。这种调速方法通过调节定子电压和频率来改变电机速度，而由于两者存在固定比例，只需控制一个信号即可同时调节两者。具体实现过程中，直流电经三相逆变桥转换为可调交流电，通过控制逆变器中IGBT的开关状态来输出任意频率的三相交流电，以此实现对永磁同步电动机的变频调速。 调速系统硬件通常由主电路、控制电路、检测电路和保护电路组成。主电路包含由IGBT构建的逆变电路，控制电路则以TMS320F2812 DSP为核心，负责坐标变换、磁链及转速估算、PI调节和SVPWM波形生成等功能。此外，控制电路还需处理电流和电压信号的检测、隔离、电平转换，以及故障信号的综合处理。 论文进一步探讨了纯电动汽车动力系统的设计。在分析了驱动电机和动力电池的需求后，结合具体设计要求和车辆参数，选择了合适的驱动电机、传动系和动力电池，并进行了参数匹配。驱动电机的数学模型在d-q坐标系下被详细介绍，包括运动方程和其他控制方程。论文还介绍了所选锂电池的动力电池模型。 借助ADVISO软件，建立了纯电动汽车的仿真模型，对动力性能和续航里程进行仿真研究，验证了前期动力系统匹配参数的合理性。最后，设计了一个基于DSP的电机驱动控制系统，该系统由TMS320LF2812 DSP芯片控制单元和IGBT模块组成的逆变单元构成，并给出了相关电路设计方案及IGBT保护电路的元件参数匹配计算。 关键词涉及纯电动汽车、动力系统、参数匹配、仿真软件ADVISO和电机驱动控制系统，表明这篇论文深度探讨了电动汽车核心技术和系统设计。