纯电动汽车调速系统的设计_本科论文

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电动汽车毕业论文2

电动汽车毕业论文2

各种汽车已成为人类生产和生活文化娱乐活动的重要工具和设施,随着世界汽车保有量的日益增加,汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等问题一给人类造成麻烦。

为了保持国民经济可持续发展,保护人类居住环境和保障能源供给,在寻求解决的途径和办法时,各国政府和汽车行业认识到电动汽车具有良好的环保的良好性能和燃料的多样性能,发展电动汽车即可以保护环境,又可以缓解能源短缺和调整能源结构,保障能源安全。

电动汽车的研发已成为汽车行业的热点。

我国把研发电动汽车列为“863”重大科研项目,动员全国人力、物力、财力,采用官、产、学、研四位一体的研发体制,目前已取得重大阶段性成果,示范路线的运营亦获得了宝贵的技术资料和经验,并具备了EV、HEV、FEV整车生产能力。

电力助动车无论是产量、销量和保有量,都位于世界前列。

本论文概括了国内外电动汽车的现状、电动汽车在环境保护和能源结构调整中的优势、电动汽车结构类型、动力传输特点、动力源、驱动装置和控制系统原理、电动汽车存在的问题和未来的展望。

本论文在写作过程中阅读的书籍、文献、图片和资料,引用了其中的一些资料。

在此,谨向这些书籍、文献、图片和资料的作者表示衷心的感谢。

第一章电动汽车的概述-------------------------------- 1.1 电动汽车的发展-------------------------------- 1.2 电动汽车的现状-------------------------------- 1.3 电动汽车的概念及其优越性---------------------- 第二章电动汽车的分类、结构及其工作原理-------------- 2.1 电动汽车的分类-------------------------------- 2.2 纯电动汽车的结构及其工作原理------------------ 2.3 燃料电池电动汽车的结构及其工作原理------------ 2.4 混合动力汽车(HEV)----------------------------- 第三章电动汽车的电源系统---------------------------- 3.1 新型高能电池---------------------------------- 3.2 燃料电池-------------------------------------- 第四章电动汽车的动力传动系统------------------------ 4.1 电动机分类和要求------------------------------ 4.2 直流牵引电动机-------------------------------- 4.3 感应电动机------------------------------------ 4.4 永磁无刷电动机-------------------------------- 4.5 开关磁阻电动机-------------------------------- 第五章电动汽车的调速控制系统------------------------ 5.1 电动汽车驱动电机调速控制方式------------------ 5.2 电动汽车上电动机的制动控制系统----------------第六章电动汽车存在的问题--------------------------- 6.1 电动汽车的缺点------------------------------- 6.2 电动汽车发展的技术难关----------------------- 第七章对电动汽车未来发展的展望--------------------- 7.1 电动汽车研究进展---------------------------------- 7.2 电动汽车未来展望----------------------------- *参考文献第一章电动汽车的概论及其优越性第一节电动汽车的发展早在19世纪后半叶的1873年,英国人罗伯特·戴维森(Robert Davidsson)制作了世界上最初的可供实用的电动汽车。

新能源汽车——电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文

新能源汽车——电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文

济南职业学院毕业设计(论文)题目:新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计系部:机械系济南职业学院毕业论文(设计)任务书课题名称:电动汽车动力及控制技术设计系部:_机械系专业:汽车检测与维修__________ 姓名:_ 学号:指导教师:_ 二〇一一年4月25 日毕业设计(论文)成绩评定表系部:机械系专业:汽车检测与维修班级:1班注:设计(论文)总成绩=指导教师评定成绩(30%)+评阅人评定成绩(30%)+答辩成绩(40%)新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计摘要随着世界环境的污染、全球石油危机日益严重而带动的石油价格不断上涨给汽车工业带来了不可忽视的冲击,也增强了人们开发新能源的意识,而新能源汽车更是人们关注的一大焦点。

目前电瓶式纯电动汽车以噪音小、耗能低、无污染、成本低、结构简单而成为新能源汽车发展的主流,世界很多国家都投入了大量的人力、财力去开发电动汽车。

本文主要围绕电动汽车的电动机以及目前普遍使用的电动车控制系统主要参数作出分析,例如转速与转矩的关系、转速与功率的关系、功率与转矩的关系以及传动比、蓄电池的比能量等,设计出合理的电动车动力系统和控制系统。

本文主要采用的技术有:1、电动机的转矩、转速、功率。

2、电动机的主要调速方式。

关键词:电动机、发动机、转矩、变频调速、交流电动机、EV目录第一章前言 (1)第二章电动汽车构造与原理 (2)第一节电动车的种类 (2)第二节蓄电池电动车 (4)第三节燃料电池电动车 (10)第三章电动车动力及控制设计 (12)第一节电动车驱动电机种类 (12)第二节直流驱动电动机 (14)第三节交流驱动电动机 (18)第四节直流电动机的控制 (21)第五节三项交流电动机的控制 (24)第四章我国电动汽车的缺陷 (27)第五章电动汽车的发展趋势 (29)致谢 (31)附录一 (32)附录二 (33)参考文献 (39)第一章前言汽车工业的告诉发展,汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等方面的问题越来越突出。

新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文

新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文

新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文一、内容概述电动汽车动力系统设计概述了电动汽车动力系统的基本构成和关键参数,包括电池组、电机、电控系统等主要部件的选择与配置。

对不同类型的动力系统设计方案进行比较分析,旨在选择最优设计方案以实现电动汽车的高效、稳定和可靠运行。

电池管理技术是论文的核心内容之一,主要涉及电池的充电与放电特性分析,电池的容量及寿命评估等方面。

本文重点研究如何提升电池的储能性能和安全性能,降低电池成本,以实现电动汽车的可持续发展。

电机控制技术着重探讨电机的性能优化和效率提升方法,包括电机的控制策略、调节方式以及控制算法等。

还将对电机控制技术的智能化发展进行深入探讨,以期实现电机的高效、精确控制。

智能化能量管理策略是本论文的另一个重点研究方向。

通过对电动汽车运行过程中的能量消耗进行实时监测和优化管理,实现电动汽车的能量利用效率最大化。

还将探讨如何通过智能化技术实现电动汽车的自动驾驶和智能导航等功能。

1. 背景介绍:阐述新能源汽车的发展背景,电动汽车的重要性和发展趋势。

在当前社会,新能源汽车的发展已然成为全球汽车工业的大势所趋。

面对环境污染与能源短缺的双重压力,新能源汽车作为绿色、低碳、高效的交通方式,正日益受到全球各国的重视和推动。

尤其是电动汽车,由于其零排放、高效率的特性,已然成为新能源汽车领域中的领军角色。

发展背景:随着科技的进步和社会的发展,传统燃油汽车的排放问题日益凸显,对环境的污染和对资源的消耗引起了全球的关注。

为了应对这些问题,各国政府和企业纷纷转向新能源汽车的研发和生产。

新能源汽车应运而生,它的发展不仅是汽车工业技术进步的体现,更是人类社会对环境友好、可持续发展的追求。

电动汽车的重要性:电动汽车作为新能源汽车的一种,以其独特的优势在市场上占据了重要的地位。

电动汽车具有零排放的特点,它可以有效减少尾气排放,改善空气质量。

电动汽车的能效高,能源利用率远高于传统燃油汽车。

电动智能小车毕业设计报告(完整论文)

电动智能小车毕业设计报告(完整论文)

摘要80C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。

这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计,该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。

本系统以设计题目的要求为目的,采用80C51单片机为控制核心,利用超声波传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,自动寻迹和寻光功能。

整个系统的电路结构简单,可靠性能高。

实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。

采用的技术主要有:(1)通过编程来控制小车的速度;(2)传感器的有效应用;(3)新型显示芯片的采用.关键词80C51单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车Design and create an intelligence electricity motive small carAbstract80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze.The adoption of technique as:(1)Reduce the speed by program the engine;(2)Efficient application of the sensor;(3)The adoption of the new display chip.Keywords 80C51 single chip computer, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car目录第一章前言 (1)第二章方案设计与论证 (3)一直流调速系统 (3)二检测系统 (4)三显示电路 (9)四系统原理图 (9)第三章硬件设计 (10)一 80C51单片机硬件结构 (10)二最小应用系统设计 (11)三前向通道设计 (12)四后向通道设计 (15)五显示电路设计 (17)第四章软件设计 (20)一主程序设计 (20)二显示子程序设计 (24)三避障子程序设计 (25)四软件抗干扰技术 (26)五“看门狗”技术 (28)六可编程逻辑器件 (29)第五章测试数据、测试结果分析及结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 程序清单 (33)附录B 硬件原理图 (41)第一章前言随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。

智能调速电动汽车驱动系统的设计与研究

智能调速电动汽车驱动系统的设计与研究

智能调速电动汽车驱动系统的设计与研究智能调速电动汽车的发展日新月异,驱动系统作为汽车的“心脏”,其设计与研究至关重要。

随着汽车行业的不断发展,人们对汽车的性能和环保要求也越来越高,智能调速电动汽车的兴起正是为了满足这一需求。

本文将针对智能调速电动汽车的驱动系统进行深入的研究和讨论。

智能调速电动汽车作为一种新型的交通工具,具有诸多优势。

首先,智能调速系统能够实现电机的高效工作,从而提高汽车的整体性能。

其次,智能调速电动汽车相比传统汽车更加环保,减少了尾气排放,有助于改善空气质量。

此外,智能调速电动汽车还拥有更加智能化的驾驶体验,能够根据不同的路况和驾驶习惯进行动态调整,提升驾驶的安全性和舒适度。

智能调速电动汽车的驱动系统是实现上述优势的关键。

其设计需要考虑到多个方面的因素,包括电机的性能特点、电池的供电能力、以及智能控制系统的精准度等。

在对智能调速电动汽车的驱动系统进行设计时,需要综合考虑这些因素,以实现最优的性能表现。

在智能调速电动汽车的驱动系统中,电机是核心部件之一。

电机的类型、功率和效率直接影响着汽车的性能和能源利用率。

针对不同的应用场景,可以选择不同类型的电机,如感应电机、永磁同步电机等。

在设计电机时,需要考虑到其输出功率、转速范围、效率等参数,以满足汽车的动力需求。

此外,电机的控制算法也是一个重要的研究方向,能够通过智能调速系统实现电机的精准控制,提高整车的运行效率。

除了电机外,电池系统也是智能调速电动汽车的关键组成部分。

电池的类型、容量和充放电性能直接影响着汽车的续航里程和充电速度。

随着锂电池技术的不断进步,智能调速电动汽车的续航里程已经可以达到数百公里甚至上千公里,满足了日常行驶的需求。

在设计电池系统时,需要考虑到电池的安全性、循环寿命和成本等因素,以提供稳定可靠的动力支持。

智能控制系统是智能调速电动汽车的核心之一,其主要功能是实现电机和电池系统的协调工作。

智能控制系统能够通过传感器获取车辆和环境的信息,并根据车辆状态实时调整电机的工作状态。

电动汽车用永磁同步电机调速系统研究

电动汽车用永磁同步电机调速系统研究

取决于定子 电流矢量 在 由 旋转坐标系中的两个 分量 和 因此 ,只要控制好 和 ‘ 就能很好的 控制转矩 。 当采用矢量控制 中的 k O的恒转矩控制时 , = 使
收稿 日期 :2 1.1 9 0 11. O 湖 北 省 自科 基 金项 目 ( 目编 号 : 2 1C D0 9 2 项 0 0 B 00 ) 作者 简介 :艾 青 ( 9 8 ) 1 7一 ,男,硕 士,助教 ,主要从事 电力系统优 化,分布 式发电的研 究工作 。 陈功贵 ( 9 4 ) 1 6 一 ,男,博 士 ,教授 ,主要从事新 能源 与电力系统的研究工作。
( ) M M 数学模型 一 PS P S 的控制方法与异步 电动机基本 相同 , MM 主
轴等效线圈的 自感 ;1 为电枢绕 组电阻 ; 1 , P为微分 操作 d t / 算子 ;尸为电机极对 数。 d ( ) M M 控制策略 二 PS 从公式 ( )中可以看出 ,当极对数 尸 1 、磁链
影响 。

g= f +p g 口 +
ud= Rsd+ pl d一∞ d i _ c , r m= P s e xi

( ) 1

P M 调速系统 MS
公式 ( )中 , 1 为永磁体 产生 的磁链 ; , 为转子角速 度 ;厶为 d轴等效线圈的 自感 ;厶为 q
电动汽 车用 永磁 同步 电机 调速 系统研究
艾 青 陈功贵
恩施 4 50 4 0 0) ( 湖北 民族学 院信息工程学 院,湖北
摘 要 :永磁 同步电动机具有 高效 、高功 率密度 以及 良好的调速性 能 ,已经成为 电动 汽车的首选驱 动 电机 。本文首先分析 了永磁 同步 电动机 矢量控制 的数学模型 ,并在 此基 础上构建 了双 闭环控 制 系统 的 仿真模 型。对双 闭环控 制结构 的速度 环 ,采 用复合控 制算法进行 了仿真 分析 。仿真 结果表 明采 用复合模 糊 P 控制 算法可有 效消除扰 动带来的误 差和振 荡 ,较 常规 p 控 制更能提 高电动汽 车调速 系统的品质。 I I

纯电动汽车的电动机调速控制技术

纯电动汽车的电动机调速控制技术

纯电动汽车的电动机调速控制技术随着环保意识的增强和汽车工业的发展,纯电动汽车作为一种清洁能源车辆正逐渐受到人们的关注和青睐。

作为纯电动汽车的核心部件之一,电动机的调速控制技术对于纯电动汽车的性能和效能具有重要的影响。

本文将详细介绍纯电动汽车的电动机调速控制技术,并探讨其在提升整车性能、优化能源利用、增强安全性等方面的应用。

首先,纯电动汽车的电动机调速控制技术主要涉及到电机的起动、加速、减速和制动过程。

为了实现电机的高效工作,不仅需要准确控制电机的转速和转矩,还需要考虑到电机的功率输出、能耗限制和安全性等因素。

在起动过程中,电动机的调速控制技术需要确保电机能够平稳启动,并在不超过电机额定电流和电机承载能力的前提下实现最大功率输出。

为了实现这一目标,可以采用电机启动器、电机开关和电动机控制器等设备进行电机起动控制,并根据车速、扭矩需求和动力系统的热稳定性等因素进行相应的调整和优化。

在加速过程中,电动机的调速控制技术需要使车辆快速达到设定速度,并尽可能减少能耗和排放。

传统汽车通常通过调节发动机的进气量来实现加速控制,而纯电动汽车则通过调整电机的转速和转矩来实现加速控制。

为了实现精确的加速控制,可以采用电机控制器、电子控制单元和传感器等设备,通过感知车速、扭矩需求和能量状态等信息,进行精细调整和优化。

此外,还可以利用能量回收系统和能量管理系统等技术,在减速和制动过程中捕获和利用车辆的动能,提高能源利用效率。

在减速和制动过程中,电动机的调速控制技术需要确保车辆能够平稳减速和停车。

为了实现这一目标,可以采用再生制动系统和电子制动系统等设备对车辆进行制动控制。

再生制动系统通过改变电机的工作方式,将动能转化为电能并存储在电池中,减少制动时产生的能量损失。

电子制动系统通过调整电机的转速和制动力矩,实现车辆的平稳制动和停车控制。

这些技术的应用不仅可以减少机械制动器的磨损和能量损失,还可以提高制动安全性和驾驶舒适性。

电动汽车用感应电机调速系统

电动汽车用感应电机调速系统

电动汽车用感应电机调速系统随着社会的发展,汽车产业也在不断的发展进步,再加上当今社会越来越重视对资源和环境的保护,未来汽车发展的归宿必将是电动汽车。

文章以电动汽车的驱动系统为主要研究对象,选用感应电机作为驱动电机,以恒压频比作为感应电机的调速基础,建立了以转子磁场定向的矢量控制系统,结合电压矢量脉冲调制(spwm)技术,实现了感应电机的调速。

为以后生产和使用电动汽车驱动系统打下了坚实的基础。

标签:电动汽车;感应电机;spwm21世纪以来,能源问题成为当今世界最为突出的问题之一,为了节约能源保护环境,世界各大汽车制造企业都在积极研发属于自己的电动汽车。

电动汽车的驱动系统采用电机驱动,把电能转换为机械能使汽车行驶在道路上。

可用于电动汽车驱动电机的类型有很多,其中包括开关磁阻电机,它具有结构简单调速范围广的特点,还有永磁同步电机和交流异步电机。

其中永磁同步电机和交流异步电机是电动汽车普遍应用的电机类型。

我国比亚迪公司生产的E6纯电动汽车采用的是永磁同步电机,德国宝马公司生产的宝马mini e电动汽车采用的交流异步电动机。

无论采用哪种电机,最终目的还是实现能量转换,带动汽车行驶,汽车在行驶过程中不能总是保持一个速度运行,要控制汽车的速度就要对电机的转速进行调节,才能实现对汽车速度的控制。

文章主要研究的是电动汽车驱动电机中三相异步电机的调速。

大家普遍知道,直流电机比三相交流电机转速容易控制和调节,而三相异步电机速度不容易调节,因为交流电机的转矩电流和励磁电流是耦合的,不能直接实现单独控制,从而给交流电机的调速带来了很大的困难。

文章采用矢量控制的方法来实现对交流电动机的调速。

异步电机的电枢电流是定子电流,因此交流异步电动机只能对定子电流进行测量和控制,而定子电流is与励磁电流im及转矩电流ir存在着强耦合关系,而且交流电机的定子绕组提供了励磁电流和转矩电流。

两个量存在强耦合关系,由于这种关系想单独控制其中一个量必将引起另一个量的变化,容易造成系统的不稳定。

电动汽车控制系统设计毕业设计论文

电动汽车控制系统设计毕业设计论文

摘要在当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战的情况下,发展电动汽车,利用无污染的绿色能源,实现汽车能源动力系统的电气化,推动传统汽车产业的战略转型,在国际上已经形成了广泛共识。

本课题以电动汽车他励电机控制器为例,以实现电动汽车的加、减速,起、制动等基本功能以及一些特殊情况下的处理。

以开发出高可靠性、高性能指标、低成本并且具有自主知识产权的电动汽车电机驱动控制系统为目的。

主要包括硬件电路板的设计,以及驱动系统的软件部分的仿真调试。

在驱动系统硬件设计中,这里主控制芯片采用ATMEL公司的ATmega64芯片。

功率模块采用多MOSFET并联的方式,有效的节约了成本。

电源模块采用基于UC3842的开关电源电路。

选用IR公司的IR2110作为驱动芯片,高端输出驱动电流可到1.9A,低端输出驱动电流可到2.3A,能够提供7个MOSFET并联时驱动电流。

对于电流检测模块,本文没有采用电流传感器或者是康铜丝,而是采用了一种基于MOSFET管压降的电流检测电路,这种方式即节约了成本也保证了检测精度。

驱动系统的软件设计中,主要实现的功能为:开关量的检测处理,故障检测,串口通讯,励磁、电枢控制,报警功能等。

针对他励电机电动汽车的控制特性,提出了节能控制算法和最大转矩控制算法,用于提高电动汽车的续航里程和加速性能。

他励直流电动机驱动系统能够很好的运行在电动汽车上,性能可靠、结构简单,并且节约了成本,使电动汽车的性价比大大提高,有利于电动汽车的普及。

关键词:电动汽车,ATmega64,他励直流电机,PID模糊控制目录摘要 (1)第一章绪论1.1纯电动汽车在国内的发展状况 (3)1.2 国外电动汽车发展现状 (3)1.3 本课题的任务和主要工作 (4)第二章他励电动机的控制理论基础2.1他励直流电动机的调速与制动 (5)2.1.1直流电动机电枢电动势和电磁转矩 (5)2.1.2 他励直流电动机的机械特性 (6)第三章系统的硬件设计3.1系统硬件的整体设计方案 (10)3.2主控制器MCU的介绍 (10)3.2.1 MCU的选择 (10)3.2.2 ATmega64的特性与内部结构 (11)3.3开关电源模块 (12)3.4电流检测模块 (13)3.5驱动电路的设计 (16)3.6电压检测电路 (17)3.7温度检测电路 (18)3.8加减速踏板信号检测电路 (19)3.9 开关量输入信号 (20)3.10蜂鸣器报警电路 (20)3.11通讯模块电路设计 (21)3.12硬件抗干扰的设计 (22)3.13本章小结 (23)第四章系统的软件设计4.1 电动汽车的控制策略研究 (24)4.1.1再生制动控制策略 (24)4.1.2驱动控制策略 (24)4.2 主要任务模块的详细设计 (26)4.2.1主程序 (26)4.2.2 励磁、电枢PWM控制模块 (27)4.2.3 电动机速度测量 (28)4.3 本章小结 (29)第五章总结 (30)参考文献 (31)第一章绪论1.1 纯电动汽车在国内的发展状况与世界其他国家一样,电动汽车研发工作在我国也正在如火如荼的进行着:“十五”期间,国家从维护我国能源安全、改善大气环境、提高汽车工业竞争力、实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑,设立“电动汽车重大科技专项’’,通过组织企业、高等院校和科研机构,集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力量进行联合攻关。

电动汽车用感应电机调速系统

电动汽车用感应电机调速系统

电动汽车用感应电机调速系统作者:于小翔来源:《科技创新与应用》2016年第16期摘要:随着社会的发展,汽车产业也在不断的发展进步,再加上当今社会越来越重视对资源和环境的保护,未来汽车发展的归宿必将是电动汽车。

文章以电动汽车的驱动系统为主要研究对象,选用感应电机作为驱动电机,以恒压频比作为感应电机的调速基础,建立了以转子磁场定向的矢量控制系统,结合电压矢量脉冲调制(spwm)技术,实现了感应电机的调速。

为以后生产和使用电动汽车驱动系统打下了坚实的基础。

关键词:电动汽车;感应电机;spwm21世纪以来,能源问题成为当今世界最为突出的问题之一,为了节约能源保护环境,世界各大汽车制造企业都在积极研发属于自己的电动汽车。

电动汽车的驱动系统采用电机驱动,把电能转换为机械能使汽车行驶在道路上。

可用于电动汽车驱动电机的类型有很多,其中包括开关磁阻电机,它具有结构简单调速范围广的特点,还有永磁同步电机和交流异步电机。

其中永磁同步电机和交流异步电机是电动汽车普遍应用的电机类型。

我国比亚迪公司生产的E6纯电动汽车采用的是永磁同步电机,德国宝马公司生产的宝马mini e电动汽车采用的交流异步电动机。

无论采用哪种电机,最终目的还是实现能量转换,带动汽车行驶,汽车在行驶过程中不能总是保持一个速度运行,要控制汽车的速度就要对电机的转速进行调节,才能实现对汽车速度的控制。

文章主要研究的是电动汽车驱动电机中三相异步电机的调速。

大家普遍知道,直流电机比三相交流电机转速容易控制和调节,而三相异步电机速度不容易调节,因为交流电机的转矩电流和励磁电流是耦合的,不能直接实现单独控制,从而给交流电机的调速带来了很大的困难。

文章采用矢量控制的方法来实现对交流电动机的调速。

异步电机的电枢电流是定子电流,因此交流异步电动机只能对定子电流进行测量和控制,而定子电流is与励磁电流im及转矩电流ir存在着强耦合关系,而且交流电机的定子绕组提供了励磁电流和转矩电流。

纯电动车辆的动力系统优化设计与控制

纯电动车辆的动力系统优化设计与控制

纯电动车辆的动力系统优化设计与控制随着环保意识的不断增强和对传统燃油车辆排放污染的担忧,纯电动车辆在汽车市场中越来越受到重视。

作为替代传统燃油车辆的环保选择,纯电动车辆的动力系统优化设计与控制显得尤为重要。

本文将探讨纯电动车辆动力系统的优化设计和控制方法,以期提高电动车辆的性能和驾驶体验。

一、纯电动车辆动力系统的组成纯电动车辆的动力系统主要由电机、电控系统、能量存储装置(电池)和传动系统等组成。

其中,电机是纯电动车辆的核心部件,负责将电能转化为机械能,推动车辆前进。

电控系统则控制电机的工作状态,调节驱动力和制动力。

能量存储装置是供电给电机的能源,影响车辆的续航里程和性能。

传动系统则将电机输出的动力传递给车轮,让汽车正常驶动。

二、动力系统优化设计1. 电机优化设计电机是纯电动车辆的“心脏”,其设计和性能对车辆的动力输出和能效至关重要。

电机设计时需要考虑以下几个方面:(1)功率密度:提高电机功率密度是优化设计的主要目标之一。

通过提高电机的转速和功率输出,可以减小电机的体积和重量,提高整车的能效和续航里程。

(2)热管理:电机工作时会产生大量的热量,需要进行有效的热管理。

采用高效的散热装置和散热材料,以及合理的热管道设计,可以降低电机温度,提高电机的工作效率和寿命。

(3)可靠性和安全性:电机是车辆的关键部件,其可靠性和安全性是设计过程的重点。

通过合理的结构设计和高质量的材料选择,可以提高电机的可靠性,并采取相应的保护措施,确保电机在异常情况下能够安全运行。

2. 电控系统优化设计电控系统是纯电动车辆动力系统的“大脑”,对电机的工作状态进行控制和调节。

电控系统的优化设计需要考虑以下几个方面:(1)动力分配和控制:通过合理的动力分配和控制策略,根据车辆的行驶状态和驾驶需求,实现电机的智能调节和优化控制。

例如,根据车辆的加速度和负载情况,调节电机的输出功率,实现自适应的动力分配。

(2)能量回收:电控系统可以实现对制动能量的回收和能量的再利用,提高整车的能效和续航里程。

电动汽车调速原理

电动汽车调速原理

电动汽车调速原理
电动汽车调速原理是通过控制电动机的转速来实现。

电动汽车使用的电动机通常是交流无刷电机,它通过电子控制器来调节电机的电流和电压,从而控制电动机的转速。

电动汽车调速原理的关键是电子控制器。

当驾驶人踩下油门踏板时,车辆的电子控制器会接收到相应的信号。

根据这个信号,电子控制器会改变电机的供电电流和电压,从而改变电机的转速。

电子控制器通过控制电机的电流和电压来调节电机的转速。

当驾驶人踩下油门踏板时,电子控制器会增加电机的供电电流和电压,使电机加速转动;当驾驶人松开油门踏板时,电子控制器会降低电机的供电电流和电压,使电机减速转动。

电子控制器通过不断调整电机的供电电流和电压,以达到驾驶人所期望的转速。

这种调速原理可实现电动汽车的加速、减速、保持匀速行驶等功能。

需要注意的是,电动汽车的电子控制器还需考虑其他因素,如电池状态、车辆负载等,以保证电动汽车的稳定、高效运行。

因此,在实际应用中,电动汽车调速原理还需要进行更复杂的控制和调整。

综上所述,电动汽车调速原理是通过电子控制器调节电机的电流和电压,从而改变电机的转速,实现车辆的加速、减速、保
持匀速行驶等功能。

这一原理是电动汽车能够实现灵活、高效运行的基础。

纯电动汽车变速器优化算法综述

纯电动汽车变速器优化算法综述

纯电动汽车变速器优化算法综述随着能源环境问题的日益加剧,纯电动汽车作为一种绿色的交通工具受到了越来越多的关注。

然而,与传统燃油汽车相比,纯电动汽车的续航里程有限,这主要是由于电池能量密度和电池寿命等方面的限制所导致的。

因此,如何提高纯电动汽车的续航里程就成为了当前的研究热点之一纯电动汽车的变速器优化是提高续航里程的重要手段之一、传统的汽车变速器通常通过改变传动比来实现对发动机转速和车速之间的匹配,从而达到最佳的工作效果。

然而,在纯电动汽车中,电动机的转速范围相对较宽,且不同转速下的效率也不同,因此传统的变速器优化方法无法直接应用于纯电动汽车中。

针对这个问题,学术界和工业界提出了一系列的纯电动汽车变速器优化算法,包括基于启发式算法的方法、基于模型预测控制的方法等。

基于启发式算法的方法是通过对空间进行遍历,寻找最佳的传动比组合。

例如,遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是一种模拟生物进化过程的优化算法,该算法通过交叉、变异等操作对当前最优解进行迭代,从而得到全局最优解。

在纯电动汽车变速器优化中,可以将每个传动比看作染色体的一部分,通过适应度函数评估每个染色体的优劣,并进行选择、交叉和变异等操作,从而得到最佳的传动比组合。

基于模型预测控制的方法是通过建立动力学模型和能量管理策略,预测电动汽车的行驶情况,从而确定最佳的传动比。

例如,使用最优控制理论中的动态规划方法,可以通过对车辆行驶过程中的能量流进行建模和优化,确定最佳的传动比,以最大化续航里程。

此外,还可以使用模型预测控制方法中的多模型策略,根据车辆行驶条件的不同选择不同的控制策略,从而进一步优化传动比。

此外,还有一些基于深度学习的方法被提出,通过大量的数据和自动学习的能力,可以帮助纯电动汽车优化变速器。

例如,使用深度强化学习方法,通过构建一个深度神经网络模型,将车辆状态作为输入,将传动比作为输出,通过迭代训练,最终得到最佳的传动比。

机械毕业设计478纯电动汽车电控调速系统设计

机械毕业设计478纯电动汽车电控调速系统设计

届本科毕业论文(设计)论文题目:纯电动汽车电控调速系统设计学生姓名:所在院系:所学专业:应用电子技术教育指导老师:完成时间:摘要本论文以纯电动汽车直流无刷电机控制器为研究目的,详细地叙述了基于STC12C5404AD型单片机控制的PWM调速控制系统的设计过程。

在论文中简单介绍了单片机STC12C5404AD的结构以及IGBT功率驱动模块的应用;无刷直流电机的霍尔信号与逻辑驱动信号的关系,利用此关系来控制电机的转动和方向;另外,本论文中对电机的一些保护功能如限流保护、欠压保护、短路保护都是利用模块的自带功能来实现的,而刹车断电、智能巡航、自动定速、防飞车、防盗等保护功能是利用程序来实现,这样使电路简单,成本降低。

除此之外,还设计了系统的软件流程,包括主程序流程设计,调速子程序流程设计。

关键词:纯电动汽车;STC12C5404AD;IGBT功率模块;PWM控制The pure electric vehicles speed electronic control system designAbstractThis article take developments the pure electric automobile concurrent not to brush the electrical machinery controller as the research goal, narrated in detail has controlled the pure electric automobile's PWM velocity modulation control system's design process based on the STC12C5404AD monolithic integrated circuit. The present paper introduced the monolithic integrated circuit STC12C5404AD structure as well as the IGBT power actuation module application in detail; Introduced not brushes direct current machine's Hall signal and logic driving signal relations, uses this relations to control electrical machinery's rotation and the direction; Moreover, in the present paper to electrical machinery's some protection function like current limiting protection, the under voltage protection, the short circuit protection is realizes using the module bringing function, but gets on the brakes the power failure, the intelligent cruise, the automatic constant speed, against speeding car, security and so on protection functions is realizes using the procedure, like this makes the electric circuit to be simple, cost reduction. In addition, but also has designed system's software flow, including master routine flow design, velocity modulation subroutine flow design.Key words:the pure electric automobile; STC12C5404AD; IGBT power module, PWM controls目录1 引言 (1)2设计方案 (1)2.1电机的选择 (1)2.2控制器的选择 (2)2.3PWM调制方式 (2)3系统结构框图 (3)4 单片机外围器件的设计 (4)4.1电源电路 (4)4.2单片机主控制电路 (4)4.2.1 SoC型单片机STC12C5404AD (5)4.2.2 ISP电路 (6)4.2.3 IGBT驱动模块 (7)4.3调速器输入电路 (7)4.4控制模拟器 (8)4.5换相逻辑接口 (9)4.6IGBT驱动电路 (10)4.7无刷电机驱动电路 (11)4.8防盗报警 (12)4.9保护电路 (13)5软件设计与分析 (13)5.1主程序流程图 (13)5.2PWM频率 (13)5.3子程序流程图 (13)5.3.1 模拟控制键子程序 (15)5.3.2 正反转子程序 (16)5.3.3 A/D转换子程序 (16)6 结束语 (16)谢辞 (18)参考文献 (19)附图1: 整体电路图 (20)程序清单 (21)1 引言汽车虽给国民经济带来了发展,给人类带来了方便,但也给人类带来了巨大的灾害,42%的环境污染是来源于燃油汽车的排放,80%的城市噪声是由交通工具产生的;并且当今世界石油储量日趋减少,而燃油汽车是消耗石油的大户!因而当今汽车工业发展势必寻求低噪声、零排放、综合利用能源的方向。

电动车调速系统的毕业论文

电动车调速系统的毕业论文

电动车调速系统的毕业论文目录摘要 ............................................................ . (II)一、概述 (1)(一)电动车的定义 (1)(二)电动车发展所面临问题 (1)(三)电动车的基本构造和功能 (2)(四)电动车常用的电动机及要求 (3)(五)无刷直流永磁电动机与有刷直流永磁电动机的比较 (4)(六)永磁无刷直流电机的性能及应用 (5)二、电动车电机的调速及电路设计 (6)(一)永磁无刷直流电机结构及基本工作原理 (6)(二)永磁无刷直流电机调速系统设计 (9)(三)驱动设计的改良 (12)(四)无刷直流电机接线图 (13)(五)稳压电路 (14)(六)保护电路 (14)三、电动自行车的故障检修 (15)(一)电机空载电流大 (17)(二)电机发热 (18)(三)电机的空载/负载转速比大于1.5 (19)(四)电池保养及维护 (19)(五)无刷电机缺相 (20)四、主要器件性能及原理 (20)(一)控制器 (20)(二)蓄电池 (21)(三)集成转速传感器 (22)(四)ADC0809芯片 (23)(五)三极管 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (25)电动车电机调速及维护方案设计朴美英[摘要]电动车是一种安全、经济、清洁的绿色交通工具,不仅在能源、环境方面有其独特的优越性和竞争力,而且能够更方便地采用现代控制技术实现其机电一体化的目标,因而具有广阔的发展前景。

随着永磁材料和功率电子元器件的不断进步,永磁无刷直流电动机得到了快速的发展,它们被广泛地用于变速驱动、伺服驱动、兵器、航空、航天和工业自动化等各个领域。

因此,合理正确地设计永磁无刷直流电动机是一个越来越重要的课题。

从本期起分期介绍无刷直流电动机的设计,主要有:无刷直流电动机的结构和工作原理,以及连接方式;分数槽绕组;磁路计算;电路系统的计算等容。

[关键词] 电动车、无刷直流电机、双闭环直流调速系统、控制器系统。

应用电子技术毕业论文-纯电动汽车电控调速系统设计

应用电子技术毕业论文-纯电动汽车电控调速系统设计
[11]王培东.单片机原理及应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1996.3
[12]张相军,陈伯时.PWM调制方式对换相转矩脉动的影响[J].电机与控制学报,2003
[13]周明宝,瞿文龙.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,1997.5
[14]宋春荣.通用集成电路速查手册.济南:山东科技大学出版社,1995.9
评阅设计报告,毕业设计答辩资格审查。毕业设计答辩,学生修改整理设计报告。
摘要
本论文以纯电动汽车直流无刷电机控制器为研究目的,详细地叙述了基于STC12C5404AD型单片机控制的PWM调速控制系统的设计过程。在论文中简单介绍了单片机STC12C5404AD的结构以及IGBT功率驱动模块的应用;无刷直流电机的霍尔信号与逻辑驱动信号的关系,利用此关系来控制电机的转动和方向;另外,本论文中对电机的一些保护功能如限流保护、欠压保护、短路保护都是利用模块的自带功能来实现的,而刹车断电、智能巡航、自动定速、防飞车、防盗等保护功能是利用程序来实现,这样使电路简单,成本降低。除此之外,还设计了系统的软件流程,包括主程序流程设计,调速子程序流程设计。
目前,世界上许多国家在研究电动汽车上主要是解决电池问题和控制器的问题,而我的论文主要是研究控制器的问题。在控制器的选择上,有多种多样,从以前的模拟控制方式到模拟数字一体化的方式,可以说各有各的优势,各有各的缺点。随着科技的不断进步,人们开始了在单片机上的研究,利用单片机作为控制器来控制PWM的脉冲宽度以达到控制电机转速和转向的目的。利用单片机的控制器有很多优点,一方面减少了元件的使用量且减少了故障的出现率;另外保护功能的实现主要在程序,为产品的后期开发提供了方便。
三、主要研究内容
1.电动汽车电机的选型;
2.电动汽车调速控制方式;

新能源汽车车速调控系统技术研究

新能源汽车车速调控系统技术研究

新能源汽车车速调控系统技术研究新能源汽车的快速发展与普及,给环境保护和气候变化带来了新的希望。

为了提高新能源汽车的性能和安全性,车速调控系统技术被广泛应用于新能源汽车中。

车速调控系统技术是指通过系统的监测和控制,使汽车在不同道路和环境条件下保持稳定的速度,有效提高新能源汽车的性能和安全性。

车速调控系统技术的研究涉及到多个领域,如电子控制技术、传感器技术、数据处理技术等。

通过对这些技术的深入研究和应用,可以实现新能源汽车的智能化、自动化和智能化控制。

例如,利用电子控制单元和传感器技术,可以实现对车辆行驶状态的实时监测和控制,确保车辆在各种路况下保持稳定的速度。

同时,通过数据处理技术,可以实现对车辆性能和燃油效率的优化,提高新能源汽车的整体性能和节能效果。

车速调控系统技术的研究还涉及到新能源汽车的动力系统和动力控制。

通过对动力系统和动力控制技术的研究,可以实现对新能源汽车的动力输出和动力分配的精准控制,提高汽车在不同道路和环境条件下的性能和安全性。

例如,通过对电池管理系统和电动机控制系统的研究和优化,可以实现对新能源汽车动力输出的调控,确保车辆在高速公路和城市道路上具有良好的加速性能和稳定性能。

在新能源汽车车速调控系统技术的研究中,还需要考虑到新能源汽车的节能和环保特性。

通过对新能源汽车的能源管理和驾驶行为的研究,可以实现对新能源汽车能源消耗和排放的控制,提高汽车的节能性和环保性。

例如,通过对车速调控系统技术的研究和优化,可以实现对新能源汽车的动力输出和能源消耗的优化,提高汽车的节能效果和排放减少。

让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,新能源汽车车速调控系统技术的研究是一个复杂而重要的课题。

通过对车速调控系统技术的深入研究和应用,可以实现对新能源汽车的性能和安全性的提升,推动新能源汽车技术的发展和普及。

相信随着新能源汽车技术的不断进步和发展,车速调控系统技术将更加完善和成熟,为新能源汽车的发展和推广提供更好的支持和保障。

纯电动汽车的动力系统设计和优化

纯电动汽车的动力系统设计和优化

纯电动汽车的动力系统设计和优化随着环境保护意识的增强和能源危机的威胁,纯电动汽车作为一种无污染、高能效的交通工具受到越来越多人的关注和青睐。

在纯电动汽车的设计和优化过程中,动力系统起着关键的作用。

本文将探讨纯电动汽车动力系统的设计原理、优化方法,以及对于用户体验和环境影响的影响。

纯电动汽车的动力系统主要由电池组、电动机和电控系统组成。

电池组作为储能装置,负责存储和释放能量。

电动机作为动力源,通过将电能转化为机械能来推动汽车行驶。

电控系统则负责控制电池组和电动机的工作状态,以实现车辆的加速、制动和稳定行驶。

在动力系统的设计过程中,首先需要选择适当的电池组。

电池组的容量和能量密度是决定纯电动汽车续航里程和性能的关键因素。

不同类型的电池如锂电池、镍氢电池和燃料电池具有不同的特点和适用范围。

优化动力系统的续航里程和性能,需要在综合考虑车辆重量、成本和安全性的基础上选择合适的电池组。

其次,电动机的选择和优化也是动力系统设计的重要环节。

不同类型的电动机如直流电动机、异步电动机和永磁同步电动机具有不同的效能和特点。

优化动力系统的功率输出、能效和驾驶舒适度,需要考虑电动机的效率、扭矩特性和运行范围。

同时,还需要综合考虑电动机的体积、重量和成本等因素,以实现最佳的动力系统设计。

除了电池组和电动机的选择,动力系统的控制策略也是关键的优化点。

优化动力系统的控制策略可以使得纯电动汽车在不同工况下实现最佳性能。

例如,通过控制电池组的充放电策略,可以延长电池寿命和续航里程。

通过智能的电机控制算法,可以实现稳定的加速和制动性能。

通过优化整个动力系统的能量管理,可以提高能效和驾驶舒适度。

除了设计与优化动力系统,用户体验也是纯电动汽车发展中不可忽视的因素。

为了提升用户体验,需要设计智能化的电池管理系统和电动机控制系统,以方便用户对纯电动汽车的使用和充电。

同时,还需要建立完善的充电基础设施,以提供便捷的充电服务。

纯电动汽车的发展也受到环境影响的关注。

智能小车调速系统设计

智能小车调速系统设计

目录0. 前言 (1)1智能小车的基本理论 (2)2. 方案设计 (1)2.1 整体方案的流程图 (1)2.2 89C52单片机硬件结构 (1)2.3 最小应用系统设计 (2)2.4驱动原理的简介 (3)2.4.1H桥驱动电路的内部原理解析如下 (3)2.4.2使能控制和方向逻辑 (4)2.5直流电机简介 (5)2.5.1直流电机的应用 (5)2.5.2直流电机的基本工作原理 (6)2.5.3直流电机的参数 (6)3.车体设计 (7)3.1电机模块的选择 (7)3,2电机驱动模块的选择 (7)3.3控制器模块的选择 (8)4. 软件编程 (8)4.1显示程序设计 (10)4.2 转速测量设计 (10)4.3 PID速度调节设计 (11)5 系统调试和结果分析 (12)6. 结论及进一步设想 (13)参考文献 (14)附录1 元件清单 (15)附录2 源程序 (16)附录3 实物图 (22)课设体会 (23)课设题目智能小车调速系统设计沈阳航空航天大学自动化学院摘要:该课程设计是采用无线遥控基于单片机的功能实现的,当无线遥控器的某个按键按下时,无线发射器将按键信号以编码的形式在315MHz的频率上发射出去,无线接收器接收并放大发射信号同时解调出TTL电平信号送至单片机进行处理,单片机通过比较和识别接收来的无线遥控编码便可执行相应的遥控功能,从而实现智能小车的前进、后退。

让它们在液晶显示器上显示其室温和时间,并用按钮进行时间的调控。

由于无线遥控模块是四路单向锁存模块,只能单线实现四个功能,所以发射模块的控制按键不够,根据需要,我仅仅用无线模块控制小车的前进和后退,停止,其它的采用按键调试,用按键来实现小车的前进/后退/左转/右转/音乐/时间调控等功能。

由单片机输出PWM控制电机转速通过光电编码器检测脉冲并将信号送入单片机来测量电机的转速与距离通过1602液晶来显示小车的速度。

本文介绍了该小车的的主控、电机驱动、电源、显示模块等硬件模块和小车的运动控制速度测量与显示的软件设计。

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河南科技学院2009届本科毕业论文(设计)论文题目:纯电动汽车电控调速系统设计学生姓名:王青玉所在院系:机电学院所学专业:应用电子技术教育指导老师:陈艳锋完成时间:2009 年5月20日摘要本论文以纯电动汽车直流无刷电机控制器为研究目的,详细地叙述了基于STC12C5404AD型单片机控制的PWM调速控制系统的设计过程。

在论文中简单介绍了单片机STC12C5404AD的结构以及IGBT功率驱动模块的应用;无刷直流电机的霍尔信号与逻辑驱动信号的关系,利用此关系来控制电机的转动和方向;另外,本论文中对电机的一些保护功能如限流保护、欠压保护、短路保护都是利用模块的自带功能来实现的,而刹车断电、智能巡航、自动定速、防飞车、防盗等保护功能是利用程序来实现,这样使电路简单,成本降低。

除此之外,还设计了系统的软件流程,包括主程序流程设计,调速子程序流程设计。

关键词:纯电动汽车;STC12C5404AD;IGBT功率模块;PWM控制The pure electric vehicles speed electronic control system designAbstractThis article take developments the pure electric automobile concurrent not to brush the electrical machinery controller as the research goal, narrated in detail has controlled the pure electric automobile's PWM velocity modulation control system's design process based on the STC12C5404AD monolithic integrated circuit. The present paper introduced the monolithic integrated circuit STC12C5404AD structure as well as the IGBT power actuation module application in detail; Introduced not brushes direct current machine's Hall signal and logic driving signal relations, uses this relations to control electrical machinery's rotation and the direction; Moreover, in the present paper to electrical machinery's some protection function like current limiting protection, the under voltage protection, the short circuit protection is realizes using the module bringing function, but gets on the brakes the power failure, the intelligent cruise, the automatic constant speed, against speeding car, security and so on protection functions is realizes using the procedure, like this makes the electric circuit to be simple, cost reduction. In addition, but also has designed system's software flow, including master routine flow design, velocity modulation subroutine flow design.Key words:the pure electric automobile; STC12C5404AD; IGBT power module, PWM controls目录1 引言 (1)2设计方案 (1)2.1电机的选择 (1)2.2控制器的选择 (2)2.3PWM调制方式 (2)3系统结构框图 (3)4 单片机外围器件的设计 (4)4.1电源电路 (4)4.2单片机主控制电路 (5)4.2.1 SoC型单片机STC12C5404AD (5)4.2.2 ISP电路 (6)4.2.3 IGBT驱动模块 (7)4.3调速器输入电路 (7)4.4控制模拟器 (9)4.5换相逻辑接口 (9)4.6IGBT驱动电路 (10)4.7无刷电机驱动电路 (11)4.8防盗报警 (12)4.9保护电路 (13)5软件设计与分析 (13)5.1主程序流程图 (13)5.2PWM频率 (14)5.3子程序流程图 (14)5.3.1 模拟控制键子程序 (15)5.3.2 正反转子程序 (16)5.3.3 A/D转换子程序 (16)6 结束语 (17)谢辞 (18)参考文献 (19)附图1: 整体电路图 (20)程序清单 (21)1 引言汽车虽给国民经济带来了发展,给人类带来了方便,但也给人类带来了巨大的灾害,42%的环境污染是来源于燃油汽车的排放,80%的城市噪声是由交通工具产生的;并且当今世界石油储量日趋减少,而燃油汽车是消耗石油的大户!因而当今汽车工业发展势必寻求低噪声、零排放、综合利用能源的方向。

有鉴于此,本世纪六七十年代,电动汽车开始复苏。

人们利用现有的成熟技术可以对蓄电池进行处理,以达到零污染排放的目的,因此被称为绿色汽车。

目前,世界上许多国家在研究电动汽车上主要是解决电池问题和控制器的问题,而我的论文主要是研究控制器的问题。

在控制器的选择上,有多种多样,从以前的模拟控制方式到模拟数字一体化的方式,可以说各有各的优势,各有各的缺点。

随着科技的不断进步,人们开始了在单片机上的研究,利用单片机作为控制器来控制PWM的脉冲宽度以达到控制电机转速和转向的目的。

利用单片机的控制器有很多优点,一方面减少了元件的使用量且减少了故障的出现率;另外保护功能的实现主要在程序,为产品的后期开发提供了方便。

因此,本文主要研究的是基于STC12C5404AD型单片机控制纯电动汽车的PWM调速控制系统的设计过程。

在本论文中详细介绍了单片机STC12C5404AD 的结构以及IGBT功率驱动模块的应用;介绍了无刷直流电机的霍尔信号与逻辑驱动信号的关系,利用此关系来控制电机的转动和方向;另外,本论文中对电机的一些保护功能如限流保护、欠压保护、短路保护都是利用模块的自带功能来实现的,而刹车断电、智能巡航、自动定速、防飞车、防盗等保护功能是利用程序来实现,这样使电路简单,成本较低。

除此之外,还设计了系统的软件流程,包括主程序流程设计和调速子程序流程设计。

2 设计方案2.1 电机的选择方案(1):采用直流有刷电机。

直流有刷电机是电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的交替变化是靠随电机转动的换向器和电刷来完成的;具有控制简单,材料成本低的优点,但是由于它是靠机械换向,其电刷和换向器容易损坏,且其全程效率低、机械噪声大、故障率高,寿命短的缺点。

方案(2):采用直流无刷电机。

无刷电机是由控制器提供不同电流方向的直流电来达到电机里面线圈电流方向的交替变化,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料。

因此在无刷电1机的转子和定子之间没有电刷和换向器。

直流无刷电机具有高效率,高转矩,高精度的三高特点,同时具有体积小,重量轻的优点,但是其具有控制技术高,设备复杂,造价高等缺点。

经过以上两种方案的分析比较,考虑到电动汽车的行程效率、运行速度和寿命问题,本论文中选择采用方案(2)——直流无刷电机。

2.2控制器的选择方案(1):选用PWM专用集成芯片作为主控芯片。

如PWM芯片SG3525具有很高的温度稳定性和较低的的噪声等级,具有欠压保护和外部封锁功能,能方便地实现过压、过流保护,能输出两路波形一致、相位差为180°的PWM 信号。

方案(2):采用通用的AT89S51单片机作为控制器,单片机通过模拟的PWM口,经处理后通过功率放大器驱动电机。

方案(3):采用SoC型STC系列的宏晶单片机STC12C5404AD单片机作为控制器。

目前SoC型单片机已非常普遍,基于51内核的SoC型芯片也有众多供应厂商。

它有四路PWM输出和8路10位的A/D转换器。

加速器送来的模拟信号通过A/D转换器,转换结果作为PWM脉宽调制信号,通过改变某一频率PWM的脉冲宽度来改变驱动器输出功率的大小从而控制电动汽车在一个档位的速度。

经过讨论和老师的指导,我们采用了方案(3)作为我的设计。

采用方案(1)能够满足基本要求,但是这种方案可控性不好、功能单一,每扩展一种功能就要增加相应的硬件电路,使控制器成本增加很多;采用方案(2)能满足设计基本要求,而且价格便宜,购买方便,但是现场编译不太方便;而方案(3)集中了前两种方案中的优点,还弥补了它们存在的缺陷;而且处理速度快,运行稳定可靠,符合电动汽车无刷电机控制严格要求。

无刷电机控制控制复杂,电机需要一定的逻辑输出才能可靠运行。

而这类单片机都有丰富的片上资源,比较强大的处理能力,一般都不需要外扩其他器件就可以构成一个完整的系统。

片上系统的优点在于减小了布线的麻烦,提高了系统的整体性能。

宏晶单片机STC12C5404AD还可以通过普通的MAX232串口实现在线系统编译的特点。

2.3 PWM调制方式对于两相导通三相六状态的空心杯无刷直流电动机,在一个周期内,每个功率开关器件导通120度电角度,每隔60度有两个开关器件切换。

因此,PWM 调制方式可以有以下五种:(1)on_pwm型、(2)pwm_on型、(3)H_pwm-L_on型、(4)H_on-L_pwm型和(5)H_pwm-L_pwm型。

2前四种方式又称为半桥臂调制方式,即在任意一个60度区间,只有上桥臂或下桥臂开关进行斩波调制。

其中,方式(1)和(2)为双管调制方式,即在调制过程中上桥臂和下桥臂的功率开关都参与斩波调制。

方式(3)和(4)又称为单管调制方式,即在调制过程中只有上桥臂或下桥臂的功率开关参与斩波调制。

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