电动汽车无刷直流电机驱动控制优化研究

本文主要探讨了电动汽车中无刷直流电机（BLDC）的硬件设计问题，特别是针对三相半桥驱动电路存在的绕组利用率低和转矩波动大的问题。文章内容涉及电动汽车技术的选题背景、国内外研究现状以及无刷直流电机控制系统的设计。 在电动汽车领域，驱动电机是核心技术之一，而无刷直流电机由于其高效率和免维护的优势，被广泛应用。然而，传统的三相半桥驱动电路存在绕组利用率不足和转矩波动较大的缺点，这对电机性能和车辆行驶稳定性造成影响。设计中，作者选用内置位置检测传感器的三相八极星形绕组无刷直流电机，电压24V，功率52W。控制系统采用TI公司的DSP-TMS320F2812作为核心，能够生成6路PWM波控制信号，这些信号通过驱动模块（基于IR2130芯片）来驱动三相全桥电路。全桥电路则采用了集成块FB4710，确保高效可靠的电机控制。 为了处理电机的位置信号，设计中采用了光耦隔离技术将传感器信号送入DSP，通过SCI接口进行通信。这样的设计可以提高系统的抗干扰能力和可靠性，同时确保电机的精确控制。此外，文章还涵盖了无刷直流电机的MATLAB仿真、实验结果分析以及对未来的展望。 在国内外研究现状部分，文章指出日本在电动汽车技术上领先，例如丰田Prius的成功，而欧美厂商如GM和Ford也在积极研发新能源汽车。在中国，电动汽车研究也进入全面发展阶段，政府通过863计划支持电动汽车技术研发，市场上已有如BYD的F3双模动力车实现量产。 文章的主体部分详细介绍了无刷直流电机控制系统软件设计，包括选题背景、设计简介、硬件设计、MATLAB仿真、实验结果与分析及结论与展望，展示了完整的电动汽车无刷直流电机控制系统的开发流程和技术要点。整个设计旨在解决三相半桥驱动电路的问题，提高电机效率，降低转矩波动，从而提升电动汽车的性能和驾驶体验。