電動助力車電機調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著人們綠色出行、健康出行的觀念逐步加深，國家相關(guān)規(guī)定的進一步完善和規(guī)范，電動助力自行車在中國具有巨大的潛力和廣闊的市場，與電動助力車相關(guān)的研究將成為時下一段時間內(nèi)的熱點。然而現(xiàn)階段市面上出現(xiàn)的一些助力車，有著各種各樣明顯的設(shè)計缺陷：整車質(zhì)量超標(biāo)，電機控制簡單，速度開環(huán)控制等。本文立足于電動助力車的使用背景，專注于助力車電機的驅(qū)動和控制算法設(shè)計，主要完成了以下工作：
　　首先介紹了無刷直流電機（BLDCM）的結(jié)構(gòu)和工作原理，提出輪

2、轂電機的選型方案；討論助力車系統(tǒng)對電機控制提出的要求，提出以力矩作為控制對象實現(xiàn)閉環(huán)控制，同時在助力車動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，提出電機力矩的最優(yōu)輸出值；針對所選無感無刷直流電機，引入反電動勢法檢測轉(zhuǎn)子位置，提出以算法復(fù)雜性來代替硬件復(fù)雜性來降低成本，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
　　其次研究了電機控制所需硬件電路的設(shè)計方案和芯片選型，對電機的控制和驅(qū)動電路設(shè)計方案做出了詳細介紹；在力矩控制算法方面，引入矢量控制方法來對BLDCM的運動過程進行解耦

3、，以簡化計算；在驅(qū)動電壓的調(diào)制方面，引入電壓空間矢量（SVPWM）算法來提高控制精度，同時提高電源利用效率。在控制策略上提出將基于PI控制器的力矩閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)用于助力車，詳細介紹了PI控制器參數(shù)的整定方法和選取思路來提高助力車系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)速度。
　　最后基于前文闡述的研究目的和控制要求，建立了電動助力車項目的硬件和軟件實驗平臺，并在該平臺上完成了電路測試和算法驗證。從實驗結(jié)果中能夠看出，本文所設(shè)計的力矩閉環(huán)電機控制系統(tǒng)能