電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)

電氣自動(dòng)化論文編號(hào):ZD412  論文字?jǐn)?shù):30920,頁(yè)數(shù):57，有開題報(bào)告，任務(wù)書，文獻(xiàn)綜述

目   錄
摘  要…………………………………………………………………………………………1
Abstract ………………………………………………………………………………………2
 第1章 緒論 …………………………………………………………………………………3
1.1電動(dòng)汽車的發(fā)展背景…………………………………………………………………3
        1.1.1資源問(wèn)題 ………………………………………………………………………3
 1.1.2環(huán)保問(wèn)題……………………………………………………………………………3
1.2電動(dòng)汽車的行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析……………………………………………………………3
 1.2.1產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn) ………………………………………………………………………4
 1.2.2技術(shù)風(fēng)險(xiǎn) ………………………………………………………………………4
1.3 電動(dòng)汽車行也的前景與展望 ………………………………………………………5
    1.4 課題研究的內(nèi)容與意義 ……………………………………………………………5
第2章 稀土永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的組成與原理 …………………………………………6
2.1 電動(dòng)汽車的種類   …………………………………………………………………6
2.2 組成環(huán)節(jié) ……………………………………………………………………………6
 2.2.1電動(dòng)機(jī)本體   …………………………………………………………………7
 2.2.2 逆變器…………………………………………………………………………7
2.2.3 轉(zhuǎn)子位置傳感器 …………………………………………………………………7
2.3 工作原理 ……………………………………………………………………………8
第3章 TMS320LF2407的簡(jiǎn)介……………………………………………………………11
 3.1 DSP的發(fā)展現(xiàn)狀  …………………………………………………………………11
    3.1.1 DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)和特征 ………………………………………………11
    3.1.2 DSP芯片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ………………………………………………………15
 3.2 TMS320LF2407 DSP控制器………………………………………………………16
 3.3 TMS320LF2407 DSP控制器主要功能……………………………………………17
 3.4事件管理模塊………………………………………………………………………20
 3.5CAN控制模塊………………………………………………………………………21
 3.6片內(nèi)外設(shè)……………………………………………………………………………22
 3.7DSP仿真開發(fā)工具的選擇…………………………………………………………22
第4章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案與控制策略研究   ……………………………………………26
 4.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………………26
    4.1.1 主回路 ………………………………………………………………………26
    4.1.2位置檢測(cè)方案  ………………………………………………………………26
    4.1.3 速度檢測(cè)方案 ………………………………………………………………26
    4.1.4 電流檢測(cè)方案 ………………………………………………………………26
    4.1.5 速度調(diào)節(jié)方案 ………………………………………………………………27
    4.1.6 電流調(diào)節(jié)方案 ………………………………………………………………27
 4.2 PID調(diào)節(jié)的基本原理 ………………………………………………………………28
    4.2.1 PID調(diào)節(jié)器各參數(shù)對(duì)控制效果的影響  ……………………………………29
    4.2.2 常用的PID參數(shù)的整定方法  ………………………………………………29
    4.2.3 PID控制器的局限性和及其發(fā)展方向  ……………………………………30
第5章 系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn)方案   ……………………………………………………………32
   5.1 數(shù)據(jù)處理板 …………………………………………………………………………32
       5.1.1 速度及其位置檢測(cè)器--QEP電路…………………………………………32
       5.1.2 用比較單元和PWM電路產(chǎn)生PWM波形 …………………………………33
       5.1.3 A/D轉(zhuǎn)換電路及實(shí)現(xiàn)  ……………………………………………………34
       5.1.4保護(hù)電路  …………………………………………………………………35
   5.2 功率驅(qū)動(dòng)板 ………………………………………………………………………35
       5.2.1驅(qū)動(dòng)集成電路PM300CVA060  …………………………………………35
       5.2.2光耦電路……………………………………………………………………36
   5.3 COFF文件格式……………………………………………………………………36
   5.4 匯編語(yǔ)言的編程實(shí)現(xiàn)………………………………………………………………36
       5.4.1 主程序的實(shí)現(xiàn)………………………………………………………………37
       5.4.2 中斷程序的實(shí)現(xiàn)……………………………………………………………37
       5.4.3 CAN總線通訊設(shè)計(jì) …………………………………………………………39
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………45
致謝 …………………………………………………………………………………………48
附錄 A TMS320LF2407功能結(jié)構(gòu)圖 ………………………………………………………49
附錄 B 調(diào)速系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)原理圖………………………………………………………50

摘  要
 隨著石油資源的減少和人們環(huán)保意識(shí)的提高，電動(dòng)汽車的發(fā)展越來(lái)越受到人們的重視，各大汽車公司都投入到了電動(dòng)汽車的開發(fā)當(dāng)中，我國(guó)也將電動(dòng)汽車作為開發(fā)的重點(diǎn)，投入了大量的資金支持開發(fā)。電動(dòng)汽車的開發(fā)呈現(xiàn)一種欣欣向榮的景象。本課題是電動(dòng)汽車電機(jī)及控制系統(tǒng)，電動(dòng)汽車采用永磁無(wú)刷直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，本設(shè)計(jì)使用TI公司的TMS320LF2407DSP芯片作為其核心控制芯片，利用DSP芯片的高速計(jì)算能力和先進(jìn)的外設(shè)，實(shí)現(xiàn)其驅(qū)動(dòng)裝置的全數(shù)字化控制。其核心控制算法采用雙閉環(huán)PID算法，采用了TMS320LF2407以后，不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的外圍設(shè)備，降低了系統(tǒng)的功耗，而且還提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，獲得了更好的控制效果。本論文重點(diǎn)進(jìn)行了下面幾個(gè)方面的研究工作：了解稀土永磁無(wú)刷直流電機(jī)的工作原理；仔細(xì)研究了TMS320LF2407的結(jié)構(gòu)和工作原理；控制方案的選擇和制定；編寫驅(qū)動(dòng)裝置控制器的軟件部分；程序的調(diào)試 和結(jié)果分析；CAN協(xié)議的研究和CAN通訊的實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)證明了控制軟件的正確性和控制方案的可行性。
關(guān)鍵詞:電動(dòng)汽車，永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，DSP, CAN，全數(shù)字化

Abstract
 Along with the reduce of petroleum resource and enhancement of environment protecting consciousness, electric motor becomes more and more important to people. What is more, some famous motor manufacturers begin to research electric motor. The government of China has already plough a large quantity of fund into the development of electronic motor. The task is item of Guangdong province. TMS320LF2407 DSP of TI corp. will become core of controlling. Using speed calculating capability and advanced peripheral device to realize digitalized control of driving device. Core of control arithmetic is double closed loop arithmetic. Exterior facilityof system become simple, reduces power and enhances veracity by using DSP chip. The paper emphasis on several work described as follows: Theory of thulium no-brush DC motor will be research. The framework and theory of TMS320LF2407 will be research. Selecting and establishing the method of control. Writing the soft of control arithmetic. Debugging program and analyzing result. The research of CAN protocol and the realization of CAN communication.
Keywords: Electrical Vehicle, BLDC, DSP, CAN, figure