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1 / 51 电动汽车用永磁同步电机控制系统设计 硕 士 学 位 论 文 电动汽车用永磁同步电机控制系统设 电动汽车用永磁同步电机控制系统设计 Design of permanent magnet synchronous motor control system for electric vehicle 作者姓名 指导教师 学科专业 控制工程 二 0 一五 年 六 月 I / 51 电动汽车用永磁同步电机控制系统设计 摘 要 本文在开始先介绍了研究电动汽车的背景及其意义， 并介绍了电动汽车在国 内外的发展现状，然后从电动汽车的燃油经济性，驱动性，安全性及舒适度，三 个方面分析了电动汽车比其他燃料汽车存在的优越性。 电动机是电动汽车的核心 部件， 本文中从其驱动方式把电动机分为四大类， 直流有刷电动机， 永磁同步电 动机， 永磁无刷直流电动机和开关磁阻电动机。 本章从工作原理与性能方面分析 了，这四种电动机各存在的优点和不足。 从中得出永磁同步电动机是电动汽车比 较理想的选择。本文刚开始介绍了永磁同步电动机PMSM 的三种不同的控制方式， 恒压频比控制，矢量控制，直接转矩控制，并从三者之间比较得出， PMSM 采用 直接转矩控制 DTC 的方式有着比其他两者更好的稳定性。 随后从永磁同步电动机 PMSM 的结构及其特点，分析了其优越性，并建立数 学模型，根据空间矢量坐标关系推导出 PMSM 的在各坐标系下 DTC 的原理。本章 分析了定子磁链与电磁转矩的估算和滞环控制， 通过其原理研究了开关表控制的 方式， 并对 PMSM 的直接转矩控制 DTC 的 Matlab/Simulink 仿真，最终得出了 DTC 较其它控制方式的稳定性。 其次分析了永磁同步电机 PMSM 的直接转矩控制 DTC 存在的诸多缺点，并提 出基于 SVM 技术的 SVPWM 的控制方式，即空间矢量调制 DTC 控制策略，通过 Matlab/Simulink 仿真，得出 SVPWM 比 PMSM DTC 有着更好的稳定性。 TI 公司推出的 TMS320F2812 DSP 芯片的控制系统设计， 从硬件电路的设计和 软件的设计，两个方面研究了该芯片。 DSP 硬件方面包含了智能模块的自保护特 性，并设计了检测电路，保护电路，驱动电路和CAN 通信等模块，软件系统方面 分析了，其初始化流程图，接收流程图等。 关键词：永磁同步电机；直接转矩控制； DSP；SVPWM II / 51 电动汽车用永磁同步电机控制系统设计 Abstract In In this paper, we first introduce the background and significance of the research of electric vehicles, and introduces its present situation of development at home and abroad, and from the fuel economy and driving, safety and comfort, three aspects analysis the advantages of electric vehicles than other fuel vehicles exist. As the motor of the core components of electric vehicles, from the drive motor is divided into four categories, DC brushless motor, permanent magnet synchronous motor, permanent magnet brushless DC motor and switched reluctance motor. This chapter analyzes the advantages and disadvantages of these four motor in the aspects of the working principle and performance.. It is concluded that the permanent magnet synchronous motor PMSM as the core component of electric vehicle, is the ideal choice of the motor vehicle.. In this chapter, three different control mode