基于TSPWM的車用感應電機控制系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、低速電動車作為電動汽車的一部分，由于其成本低，短途出行方便，近幾年備受三四線城鎮(zhèn)居民的青睞，市場潛力巨大。驅動電機是電動車的核心部件，其壽命直接影響電動車的成本，進而成為低速電動車生產廠家必須關切的問題。然而，低速電動車所用兩電平逆變器在使用空間矢量脈寬調制（SVPWM）時，會在交流感應電機（ACIM）上形成高頻交變的共模電壓（CMV）。該共模電壓會形成軸電流，損壞電機軸承，縮短電機使用壽命。
　　針對上述問題，論文首先對兩電平電

2、壓型逆變器的工作原理與其共模電壓機理進行分析研究，對矢量控制理論和感應電機的數學模型進行分析；其次，介紹抑制共模電壓的三態(tài)脈寬調制（TSPWM）的基本原理，提出使逆變器開關損耗最小化的改進TSPWM，闡述TSPWM實現矢量控制的基本方法；然后，在Matlab/Simulink環(huán)境下，建立基于TSPWM的ACIM矢量控制仿真模型，通過仿真驗證TSPWM及其優(yōu)化方法應用到ACIM矢量控制系統(tǒng)中的正確性和可行性，并采用基于模型設計和自動代碼生

3、成技術進行上層控制策略開發(fā)。
　　對英飛凌XMC4200和DAVE3開發(fā)環(huán)境作簡要介紹，闡述TSPWM與XMC4200結合產生新型PWM信號的方法；利用DAVE3可視化編程APP對ADC、POSIF、MultiCAN通信等模塊進行底層驅動開發(fā)，在 DAVE3中完成上層控制策略與底層驅動的集成；對以XMC4200為核心的電機控制器的主要電路進行設計，包括電源電路、JTAG調試接口電路、晶振電路、復位電路、磁電式轉速傳感器信號處理電路

4、、相電流采樣電路、溫度與電壓采樣電路和CAN通信電路，并結合硬件電路開發(fā)對應的信號處理程序。
　　搭建電渦流測功機臺架實驗平臺，進行 SVPWM和TSPWM控制下的感應電機共模電壓對比實驗以及改進的TSPWM效果實驗，并給出實驗結果及分析結論；對本文所開發(fā)的交流感應電機控制系統(tǒng)進行空載和加載試驗。實驗結果表明：基于TSPWM的車用感應電機控制系統(tǒng)能夠明顯抑制感應電機的共模電壓；低速能夠輸出恒定大扭矩，高速時能夠以恒功率、高效率持續(xù)