電動(dòng)助力車電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著人們綠色出行、健康出行的觀念逐步加深，國(guó)家相關(guān)規(guī)定的進(jìn)一步完善和規(guī)范，電動(dòng)助力自行車在中國(guó)具有巨大的潛力和廣闊的市場(chǎng)，與電動(dòng)助力車相關(guān)的研究將成為時(shí)下一段時(shí)間內(nèi)的熱點(diǎn)。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(jì)缺陷：整車質(zhì)量超標(biāo)，電機(jī)控制簡(jiǎn)單，速度開(kāi)環(huán)控制等。本文立足于電動(dòng)助力車的使用背景，專注于助力車電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和控制算法設(shè)計(jì)，主要完成了以下工作：
　　首先介紹了無(wú)刷直流電機(jī)（BLDCM）的結(jié)構(gòu)和工作原理，提出輪

2、轂電機(jī)的選型方案；討論助力車系統(tǒng)對(duì)電機(jī)控制提出的要求，提出以力矩作為控制對(duì)象實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，同時(shí)在助力車動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，提出電機(jī)力矩的最優(yōu)輸出值；針對(duì)所選無(wú)感無(wú)刷直流電機(jī)，引入反電動(dòng)勢(shì)法檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置，提出以算法復(fù)雜性來(lái)代替硬件復(fù)雜性來(lái)降低成本，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
　　其次研究了電機(jī)控制所需硬件電路的設(shè)計(jì)方案和芯片選型，對(duì)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案做出了詳細(xì)介紹；在力矩控制算法方面，引入矢量控制方法來(lái)對(duì)BLDCM的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行解耦

3、，以簡(jiǎn)化計(jì)算；在驅(qū)動(dòng)電壓的調(diào)制方面，引入電壓空間矢量（SVPWM）算法來(lái)提高控制精度，同時(shí)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(xì)介紹了PI控制器參數(shù)的整定方法和選取思路來(lái)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(dòng)助力車項(xiàng)目的硬件和軟件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并在該平臺(tái)上完成了電路測(cè)試和算法驗(yàn)證。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中能夠看出，本文所設(shè)計(jì)的力矩閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)能