【正文】 he low torque ripple smooth rotation ,low noise and high efficiency . The main studies were as follows: (1)Analyzing the mathematical model of BLDCM and the principle of the vector ,to analyze the ontology of the BLDCM and mathematical model,then analyze the vector control coordinate transformation and theory of space vector pulse width modulation. (2)Electric vehicles with a permanent mag brushless dc motor vector control system implementation. Firstly analyze the electric car with a permanent mag brushless dc motor vector control system structure, finally to the electric car with permanent mag brushless dc motor vector control system with Matlab/Simulink. 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ KEY WORDS: Electric Vehicle,BLDCM,Vector control,SVPWM,Simulink 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 緒論 ............................................................................................................................ 5 課題研究的背景和意義 ............................................................................................... 5 第二章 無刷直流電機(jī)的工作原理以及數(shù)學(xué)模型 ........................................................................ 9 SVPWM的具體實現(xiàn)方法 ............................................................................................ 34 電壓空間矢量的空間位置 ............................................................................... 34 電壓空間矢量的合成 ...................................................................................... 35 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 緒論 課題研究的背景和意義 燃油汽車在經(jīng)過了一百多年的發(fā)展之后已經(jīng)非常成熟丁，它使用方便、價格低 廉，性能良好。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 摘 要 電動汽車具有清潔無污染，能源來源多樣化，能量效率高等特點，可以解決能源危機(jī)和城市交通擁堵等問題。但隨著燃油汽車的發(fā)展，汽車尾氣的污染問題越來越嚴(yán)重。長期以往，必將影響城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高。在上述形勢下，發(fā)展電動車輛是必然趨勢，也是符合綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展的客觀需求。一直以來，各國學(xué)者對無刷直流電動機(jī)本體進(jìn)行了深入的研究，先后成功研制方波直流永磁無刷電機(jī)和正弦波直流永磁無刷電機(jī) (被稱為新一代的永磁同步電機(jī) )。位置傳感器用來檢測轉(zhuǎn)予在運動過程中的位置，并將位置信號轉(zhuǎn)換為電信號，保證各相繞組的正確換流。 20 世紀(jì) 30 年代以來，交流電機(jī)理 論在同步電機(jī)雙反應(yīng)原理、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換等理論基礎(chǔ)上逐步形成了交流電機(jī)的 Park 方程，而后又由布朗進(jìn)一步建立了電機(jī)的同一理論，從理論上證明了交流電機(jī)與直流電機(jī)的同一性。 矢量控制的目的是改善轉(zhuǎn)矩控制性能，其最終實施則落到對定子三相電流的控制上。日本學(xué)者 Yamamura， Nabae 等人借鑒了矢量控制的思想和方法，應(yīng)用穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)差頻率得出轉(zhuǎn)子磁場位置的方法，提出了轉(zhuǎn)差量控制方法。 第二章為無刷直流電機(jī)的工作原理與數(shù)學(xué)模型，介紹了無刷直流電機(jī)的工作原理，并且推導(dǎo)了無刷直流電機(jī)的 電壓、轉(zhuǎn)矩和運動方程。 控制器 控制器的功能是完成電子換向功能，由功率邏輯開關(guān)電源和位置傳感器信號處理單元組成，將檢測到的位置信號進(jìn)行處理，按照一定的邏輯順序去觸發(fā)功率開關(guān)器件，使電動機(jī)本體產(chǎn)生持續(xù)不斷的轉(zhuǎn)矩。每只光電耦合開關(guān)都是有紅外發(fā)光二極管以及 光敏三極管組成，并且它們相互對稱：在兩者之問安裝了 帶有窗口的遮光盤，這 種盤上的窗口都有一定的角度。 如圖 23（ a）所示，通過轉(zhuǎn)子位置傳感器感應(yīng)出轉(zhuǎn)子的位置信號，經(jīng)控制邏輯變換后驅(qū)動逆變器的開關(guān)器件 V1 和 V6 導(dǎo)通，此時繞組 AB 通電，而且為 A 進(jìn) B 出， 經(jīng)右手螺旋定則可判定電樞繞組在空間的合成磁勢 Fa 如圖中所示。為使轉(zhuǎn)子磁場始終受定子合成磁場的牽引并按順時針方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子每當(dāng)轉(zhuǎn)過 60176。 （ 5）三相繞組的參數(shù)都對稱。由電機(jī)學(xué)的知識可知： ????? eCCBBAAe TieieieP （ ） 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ? CCBBAACCBBAAeieieiepieieieT ??????? （ ） 其中 Pe —— 電磁功率； Te —— 電磁轉(zhuǎn)矩； ? —— 電氣角速度； ? —— 機(jī)械角速度； P—— 電機(jī)極對數(shù)。 坐標(biāo)變換的原則 由機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的基本原理可知，電動機(jī)內(nèi)氣隙磁場是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的媒介，由定子側(cè)輸入的能量正是通過氣隙磁場傳遞到轉(zhuǎn)子的?？傊?，矢量坐標(biāo)變化實現(xiàn)了交流矢量和直流矢量之間的等效變換。圖 (b)描繪的是 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 兩相靜止繞組α、β，它們空間角度相差 90176。這就說明了通過一定的數(shù)學(xué)變換能夠把無刷直流電機(jī)模型變換成普通直流電機(jī)模型，所以需要解決的問題就變成了如何求出 ia、 ib、ic 和 以及 id 與 iq之間的等效變換矩陣，而這就是坐標(biāo)變換的任務(wù)。 ?i 、 ?i 和 di 、 qi 之間存在如下關(guān)系： ?? ?? s inc o s iiid ?? （ ） ??? s inc o s aq iii ?? （ ） 寫成矩陣形式，得： ???????????? ??????????????iiiiqdc o ss i ns i nc o s （ ） 反之，對上式兩邊都乘以變換矩陣的逆矩陣，即得從兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系到兩 相靜止坐標(biāo)系的變換關(guān)系 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ???????????? ????????qdiiii??????c o ss i ns i nc o s （ ） 電壓和磁鏈的旋轉(zhuǎn)變換與電流的旋轉(zhuǎn)變換相同。由于進(jìn)行坐標(biāo)變換的是電流（也可以說是磁動勢）的空間矢量，所以通過坐標(biāo)變換實現(xiàn)的 控制系統(tǒng)就叫做矢量控制系統(tǒng)（ Vector Control System），簡稱 VC 系統(tǒng)。無刷直流電機(jī)三相交流電通過 3/2 變換、2s/2r 變換得到兩個相互垂直、彼此獨立的矢量 id（勵磁電流分量）和 iq（轉(zhuǎn)矩電流分量），因此控制 id 和 iq 即可控制電動機(jī)的 轉(zhuǎn)矩，通過控制它們來實現(xiàn)對電動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的控制。當(dāng)定子電流從零開始增大時，輸出電磁轉(zhuǎn)矩逐漸增大，當(dāng)?shù)搅藰O大點之后，定子電流增大，電磁轉(zhuǎn)矩不會再增大而是慢慢減小。 (5） 弱磁控制 在轉(zhuǎn)子看來永磁同步電機(jī)勵磁磁場被定子電樞反應(yīng)磁場消弱的同時，定子電樞反應(yīng)磁場的空間轉(zhuǎn)速相對于電樞繞組在不斷提高?？蓪崿F(xiàn)與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)參考坐標(biāo)中 d、q 軸的解耦。單位安培定子電流產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩最大，可以獲得最高的轉(zhuǎn)矩電流比，電機(jī)的銅耗也最小。而反電動勢與轉(zhuǎn)速和