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混合动力清扫车电机控制系统开发

韩超  
【摘要】:随着经济的发展,我国的环境、能源问题日益突出,同时城市环卫作业的需求也不断增长,这就需要发展一种节能、环保、高效的新型环卫车辆。混合动力的环卫车既缓解了传统环卫车的燃油和排放性能不佳的问题又解决了纯电动环卫车的充电续航的问题,因此研究和发展混合动力的环卫车辆成为一种必然趋势。首先本文提出了一种新型混合动力清扫车电机和发动机的驱动方案,简要阐述了新型混合动力清扫车的发动机和电机在不同工作模式下的驱动状态并根据清扫车的实际应用环境和主要性能指标,初步选出了混合动力清扫车的驱动电机和动力电池组。然后根据三相PMSM矢量控制系统的基本原理,进行了SVPWM算法的MATLAB仿真与分析;建立基于MATLAB和LabVIEW的三相PMSM矢量控制系统模型并进行仿真分析。其次以DSP为控制系统的主控芯片,完成相应的软件、硬件系统的编写和制作工作。硬件系统主要完成DSP控制板、功率驱动电路、PWM隔离电路、电流检测电路等的设计,绘制相应的原理图并制作出PCB样板。软件系统利用飞思卡尔的DSP编程软件CodeWarrior v8.3,根据基于模块化的设计思想分别进行标准SVPWM算法,电压、电流和转速信号采集,坐标变换,电流、转速PI调节等部分的编写工作,并逐一测试验证正确性再将其整合。还设计了一个基于CAN的数据采集系统,用来采集、发送和接收电机、电池等系统中的各项数据。利用LabVIEW制作出了相应的控制、显示界面。最后利用PC Master进行了基于DSP的SVPWM调试,验证了SVPWM的算法;进行了PMSM的运行实验,检测出PMSM的转速、相电压和电流的波形;进行了基于CAN的电流、电压和转速的采集、发送、接收和显示的的实验。


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