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低速电动汽车用他励无刷直流电机控制系统的研究
资料介绍
由于石油资源大量的消耗和汽车尾气排放带来的大气污染等问题不断的加剧，而电动汽车具有只消耗电能和无污染排放等优点，所以电动汽车的研究已经成为发展汽车工业的趋势。
本文在永磁无刷直流电机的基础上，提出了一种改进的电机——他励无刷直流电机，分析了电机的工作原理和数学模型，设计低速电动汽车用他励无刷直流电机驱动系统，对其在低速电动汽车上的应用，研究出一套可靠性高、性能指标高、成本低的电动汽车电机驱动控制系统实施方案。
本文详细论述了电动汽车控制系统的设计。首先，为了提高电动汽车的加速性能，提出了最大转矩控制算法，设计电枢采用速度外环和电流内环的双闭环PID控制、励磁采用电流闭环的PID控制策略，实现电动汽车对速度和转矩的要求。其次设计了系统的硬件，硬件模块主要包括:以微处理器ATmega64和可编程逻辑器件GAL16V8为控制核心的电路;基于UC3842的开关电源电路;检测电路的设计（包括档位、加速器信号、电流、电压、温度检测电路）;转子位置信号处理电路;以IR2110作为驱动芯片的驱动电路;MOSFET并联方案的功率电路;过流保护电路及报警电路。使用GAL16V8逻辑器件负责他励无刷电机转子换相，减轻了单片机的负担，同时可靠性增强，用ATmega64取代传统控制电机用DSP，减少系统的复杂程度与成本。然后设计了系统的软件，软件设计主要包括:开关量模块、电机运行模式调度、数据处理模块、电机调速模块、通讯模块等。采用模块化编程思想，使软件具有:易编写、易理解性、易维护性。
最后对系统进行完整的调试和实验，用波形和数据测试系统的性能。经过实验验证，设计的他励无刷直流电动机驱动系统能够较好的应用在电动汽车上，系统运行可靠、性能稳定、加速性能好，并且节约了成本。本系统具有很高的实用价值，值得推广。
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