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电动车开关磁阻电机控制器研究
资料介绍
本文首先介绍了电动车的研究背景和电动车电机驱动系统的发展现状，并结合电动车场合对电机的应用要求，选用开关磁阻电机作为驱动电机并设计了相应的控制器。其次，介绍了开关磁阻电机驱动系统的基本结构和电机相电压、绕组磁链及转矩的数学方程，给出了移相式电流滞环的控制方式和平均转矩闭环、转速闭环的控制策略，并描述了模糊调节器、模糊PI调节器的基本原理。然后，介绍了控制器的硬件电路。它选用PIC16F1933单片机作为核心控制芯片，其外围电路主要包括了单片机最小系统、转子位置信号处理、A/D采样信号处理和控制信号输出电路四个部分。根据自举工作模式原理搭建了MOSFET驱动电路，设计了自举电容两种充电方案，即通过部分主电路及驱动电路完成充电，以及由驱动电路上特有充电回路实现电容充电；分析了四种开关组合下驱动电路的工作情况，据此给出了该驱动电路的适用范围。功率变换器使用不对称半桥型拓扑电路，采用功率MOSFET并联及快恢复二极管并联方案降低系统成本，并对功率MOSFET主开关管加C缓冲电路以抑制电压尖峰。还给出了一种磁链检测电路，电路采用减法器加无源RC积分器结构，实现了对绕组磁链的测量和对电机内阻的模拟。接着，介绍了控制器的软件设计。利用MPLAB软件开发工具设计了主程序，并详细描述了中断子程序的实现流程，主要包括了移相式电流滞环控制子程序、平均转矩闭环控制模糊算法子程序、转速闭环控制模糊PI算法子程序及控制器功能子程序。最后，搭建了硬件实验测试平台，进行了MOSFET驱动电路测试实验，系统启停、加减速及制动功能实验以及平均转矩闭环控制实验。
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