用于电动车载空调的双闭环电机控制系统的设计与实现.pdf

独创性声明
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签字日期:22年多月日
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学位论文作者签名海?
导师签名
签字日期:>0)年2月·日
签字日期:フ?と年2月1日
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Y2058983
学位论文的主要创新点
针对目前电动车载空调系统大负载扰动和过流保护等问题
设计了一种用于电动车载空调系统的双闭环电机控制系统,并完成硬
件和软件的设计。
为了方便系统调试,在调试过程中能够实时地观察电机的转
速波形,提出了一种基于 Labview的无刷直流电机转速测量方法。
摘要
为缓解石油资源短缺局面,降低汽车燃油对环境的污染,电动汽车作为新能
源汽车的一种,其发展已经引起世界各国的重视。其中电动车载空调是电动汽车
的关键零部件之一,其对电动汽车行业的发展具有重要的影响。与传统燃油汽车
空调的驱动动力不同,电动车载空调系统是由电机带动空调压缩机工作,从而实
现制冷功能。基于此本文主要对电动车载空调的电机控制系统进行研究。
首先,本文针对目前电动车载空调电机控制系统大负载扰动和过流保护等问
题,设计了一种用于电动车载空调系统的双闭环电机控制系统,并且使用
Maab/ Simulink对电机控制系统进行建模。当控制模型建立后分别对单闭环电机
控制系统和双闭环电机控制系统进行仿真研究。仿真结果表明双闭环控制系统由
于加入了电流环,在大负载扰动时可以有效抑制电机母线电流,达到对系统保护
的目的。
其次,对系统进行硬件设计和软件设计。在硬件电路设计部分,利用模块化
设计的思想将其分为以下几个模块:单片机外围电路、电源模块电路、逆变驱动
电路、位置检测电路、电流检测电路。在软件设计时,把其分为以下三部分:电
机启动程序设计,主要完成转子预定位程序设计和加速阶段的程序设计;电机运
行程序设计,主要由反电动势过零点中断、换相中断、去磁结束程序完成;双闭
环调速程序设计,主要完成电机实际转速计算程序设计、转速环程序设计和电流
环程序设计。
最后,搭建实验平台对本文控制系统进行实验验证,并且设计了一种转速测
量方法实时观察电机转速。实验结果表明,本系统能够实现电机的平稳启动,并
且电机运行平稳。
关键词:双闭环;电动车载空调;无刷直流电机;控制系统; Matlab/ Simulink
仿真