论文部分内容阅读
随着能源危机的加重和环保意识的增强,微型电动车已逐渐为人们所接受,成为当今环保节能的新能源车辆,在微型电动车驱动电机中,无刷直流电机(BLDCM)以其卓越的性能而受到广大电动车厂商的青睐,但BLDCM存在较大转矩脉动,这使得它在低速时发出噪声和振动,严重的甚至影响微型电动车的驱动性能,在电池技术未取得突破性进展的条件下,如何在不大幅提高硬件成本的基础上抑制无刷电机的转矩脉动和噪声问题,是电动车产业化必须解决的问题之一。本文正是以抑制微型电动车用BLDCM转矩脉动为目标,并在此基础上,对小功率BLDCM控制器进行优化设计,以适应小功率BLDCM控制器向大功率方向扩展的要求。论文从BLDCM数学模型开始,在简要分析了无刷直流电机数学模型的基础上,用MATLAB/Simulink工具箱构造了一种更直观的BLDCM仿真模型,并得出了仿真波形,为控制系统的软硬件设计提供了一定的参考依据；对BLDCM转矩脉动和抑制方法作了简单的介绍,在查阅了国内外大量文献的基础上,详细分析了换相转矩脉动产生的原因,同时,还对不同PWM调制方式对微型电动车用无刷直流电机转矩的影响作了分析,在不显著提高硬件成本的基础上,提出了抑制微型电动车用BLDCM低速转矩脉动的方法。为提高控制系统的稳定性和安全性,控制系统采用了光电隔离的方法,设计了控制系统的硬件电路,给出了控制系统的硬件电路图,其中包括dsPIC30F2010芯片及外围电路,供电电源电路,光电隔离及功率驱动电路,霍尔电路和反馈检测电路等；阐述了控制系统的软件实现方案,并给出了程序的主流程图和部分子程序流程图。为验证理论分析的准确性和控制方法的可行性,通过示波器观察了四种传统PWM调制方式及本文提出控制方案下的实验波形,并对波形进行了分析,达到了设计的目的和要求,控制效果令人满意,设计具有一定的实用价值。