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70KW车用永磁同步电机高可靠性控制系统研究
| 论文题名： | 70KW车用永磁同步电机高可靠性控制系统研究 |
| 关键词： | 电动汽车;车用永磁同步电机;控制系统;程序设计;可靠性 |
| 摘要： | 作为汽车产业发展的重要方向之一，电动汽车得到了广泛的关注和研究。作为电动汽车的核心技术之一，车用电机控制技术无疑是研究的热点。然而由于车用电机控制系统结构复杂、控制技术不成熟使得驱动电机系统的故障率远高于传统的内燃机动力，车用电机控制系统的可靠性也成为了影响电动汽车产业化的关键因素之一，因此，研究提高车用电机控制系统的可靠性具有比较重要的理论和现实意义。本文以某电动汽车示范运行城市的混合动力汽车故障统计数据为切入点，以70KW车用永磁同步电机高可靠性控制系统为研究对象，主要对高可靠性车用电机控制系统的软硬件设计实现进行了深入的分析和研究。 首先，对示范运行城市的混合动力汽车动力系统故障统计数据进行分析，之后又对驱动电机系统各部件故障统计数据进行了研究，结合车用电机控制理论，基于隔离防护、故障保护以及容错容差等方法，提出了一套高可靠性控制系统软硬件实施方案，其中，控制系统软件的架构是基于国际先进的汽车电子标准AUTOSAR设计的。 其次，详细介绍高可靠性电机控制器硬件控制板电路图的绘制，主控芯片采用32位高性能英飞凌车用级处理器TC1767，除了基本的PWM输出驱动电路、旋变驱动、模拟量采样以及CAN总线通讯等电路之外，还作了数字隔离、模拟隔离、电源隔离、静电保护以及过流过温、过压报警等处理，从而绘制出可靠性较高的电机控制器控制板。之后，根据基于AUTOSAR的软件架构开发了带有故障保护功能的控制系统底层软件代码，在此基础上，根据矢量控制模型，编写了矢量控制的程序。 再次，根据容错容差设计方案，分别阐述了电机转子位置传感器容错、相电流传感器容错、CAN总线容错以及电压稳定性监控的设计方案、实施过程以及方案的测试。在已经开发的软件平台上，编写各个方案的容错代码。 最后，在130KW电力测功机实验平台上，搭建了车用电机控制系统测试台架。开发了基于Visual Basic的电机系统控制界面，通过功能丰富的台架系统对车用高可靠性电机控制系统软硬件进行了测试，通过台架的高速功率分析仪以及系统控制软件，记录相应的测试数据。测试结果显示所开发的带有容错容差、报警保护的高可靠性车用电机控制系统具有较好的控制稳定性，电机的输出转矩平顺性较好，这也说明了所提出的软硬件实施方案的可靠性较好。 |
| 作者： | 陈博文 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周雅夫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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