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电动汽车轮毂用无刷直流电机转矩脉动抑制研究

韩行一  
【摘要】: 电动汽车具有效率高、污染小等突出优点,是汽车工业解决能源、环保等问题的重要途径。轮毂电机是轮毂电机驱动式电动汽车的重要组成部分,永磁无刷直流电动机具有启动转矩大、体积小、可靠性高、效率高、控制容易等优点,在轮毂电机领域日益受到重视。但永磁无刷电动机的最大缺点是会产生由电流引起的转矩脉动。采用无刷直流电动机作为轮毂电机的电动汽车取消了齿轮箱等变速机构,因此当其起步或提高电机电磁转矩时,需要增加定子电流,这必将增加由电流引起的转矩脉动,影响电动汽车的行驶。 为解决这一问题,结合四轮独立驱动方式和永磁无刷直流电动机的特点,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)的新型全数字电动车控制系统,采用四个轮毂电机分别独立控制的驱动模式,采用参数自调整模糊PID电流换相补偿滞环控制,减小电动机转矩脉动对电动汽车行驶的影响。 本文详细论述了轮毂电机控制系统的设计,包括控制系统的总体硬件构成,DSP外围电路、功率驱动及其逆变电路的设计。为验证所提出方法的有效性和可行性,使用Matlab仿真软件建立了控制系统模型,对提出的理论进行仿真,以DSP芯片TMS320LF2407A作为控制系统核心设计了电机驱动系统实验平台,并完成了实验验证。仿真和实验结果证明了本文所提出方法的正确性和有效性。


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