【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(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ KEY WORDS: Electric Vehicle,BLDCM,Vector control,SVPWM,Simulink 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 緒論 ............................................................................................................................ 5 課題研究的背景和意義 ............................................................................................... 5 第二章 無(wú)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(shí)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(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 緒論 課題研究的背景和意義 燃油汽車(chē)在經(jīng)過(guò)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(jià)格低 廉，性能良好。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 摘 要 電動(dòng)汽車(chē)具有清潔無(wú)污染，能源來(lái)源多樣化，能量效率高等特點(diǎn)，可以解決能源危機(jī)和城市交通擁堵等問(wèn)題。但隨著燃油汽車(chē)的發(fā)展，汽車(chē)尾氣的污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。長(zhǎng)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(shì)下，發(fā)展電動(dòng)車(chē)輛是必然趨勢(shì)，也是符合綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展的客觀需求。一直以來(lái)，各國(guó)學(xué)者對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)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(wú)刷電機(jī)和正弦波直流永磁無(wú)刷電機(jī) (被稱(chēng)為新一代的永磁同步電機(jī) )。位置傳感器用來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)予在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位置，并將位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，保證各相繞組的正確換流。 20 世紀(jì) 30 年代以來(lái)，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(shí)施則落到對(duì)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(chǎng)位置的方法，提出了轉(zhuǎn)差量控制方法。 第二章為無(wú)刷直流電機(jī)的工作原理與數(shù)學(xué)模型，介紹了無(wú)刷直流電機(jī)的工作原理，并且推導(dǎo)了無(wú)刷直流電機(jī)的 電壓、轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)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(kāi)關(guān)電源和位置傳感器信號(hào)處理單元組成，將檢測(cè)到的位置信號(hào)進(jìn)行處理，按照一定的邏輯順序去觸發(fā)功率開(kāi)關(guān)器件，使電動(dòng)機(jī)本體產(chǎn)生持續(xù)不斷的轉(zhuǎn)矩。每只光電耦合開(kāi)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(duì)稱(chēng)：在兩者之問(wèn)安裝了 帶有窗口的遮光盤(pán)，這 種盤(pán)上的窗口都有一定的角度。 如圖 23（ a）所示，通過(guò)轉(zhuǎn)子位置傳感器感應(yīng)出轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)，經(jīng)控制邏輯變換后驅(qū)動(dòng)逆變器的開(kāi)關(guān)器件 V1 和 V6 導(dǎo)通，此時(shí)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(shì) Fa 如圖中所示。為使轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)始終受定子合成磁場(chǎng)的牽引并按順時(shí)針?lè)较蜻B續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子每當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò) 60176。 （ 5）三相繞組的參數(shù)都對(duì)稱(chēng)。由電機(jī)學(xué)的知識(shí)可知： ????? eCCBBAAe TieieieP （ ） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ? 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(duì)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(dòng)機(jī)內(nèi)氣隙磁場(chǎng)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(guò)氣隙磁場(chǎng)傳遞到轉(zhuǎn)子的?？傊?，矢量坐標(biāo)變化實(shí)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(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 兩相靜止繞組α、β，它們空間角度相差 90176。這就說(shuō)明了通過(guò)一定的數(shù)學(xué)變換能夠把無(wú)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(wèn)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(xiě)成矩陣形式，得： ???????????? ??????????????iiiiqdc o ss i ns i nc o s （ ） 反之，對(duì)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(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ???????????? ????????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(shuō)是磁動(dòng)勢(shì)）的空間矢量，所以通過(guò)坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)的 控制系統(tǒng)就叫做矢量控制系統(tǒng)（ Vector Control System），簡(jiǎn)稱(chēng) VC 系統(tǒng)。無(wú)刷直流電機(jī)三相交流電通過(guò) 3/2 變換、2s/2r 變換得到兩個(gè)相互垂直、彼此獨(dú)立的矢量 id（勵(lì)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(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)矩，通過(guò)控制它們來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的控制。當(dāng)定子電流從零開(kāi)始增大時(shí)，輸出電磁轉(zhuǎn)矩逐漸增大，當(dāng)?shù)搅藰O大點(diǎn)之后，定子電流增大，電磁轉(zhuǎn)矩不會(huì)再增大而是慢慢減小。 (5） 弱磁控制 在轉(zhuǎn)子看來(lái)永磁同步電機(jī)勵(lì)磁磁場(chǎng)被定子電樞反應(yīng)磁場(chǎng)消弱的同時(shí)，定子電樞反應(yīng)磁場(chǎng)的空間轉(zhuǎn)速相對(duì)于電樞繞組在不斷提高?？蓪?shí)現(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(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)速和