【正文】 在此模式下，QEP 電路不僅為 T2 提供計(jì)數(shù)脈沖，而且還決定了其計(jì)數(shù)方向。其工作原理主要是通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的幾何位移量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量或脈沖，通常對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量是通過測(cè)量與電機(jī)同軸安裝的編碼器轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的。直流電壓Udc 與αβ坐標(biāo)系下的電壓Uα、Uβ與開關(guān)狀態(tài)量之間的關(guān)系表示如下[19]：因此，通過檢測(cè)到的母線電壓和該時(shí)刻的逆變器開關(guān)狀態(tài)就可以得到αβ坐標(biāo)系下的電壓Uα、Uβ 。根據(jù)瞬態(tài)時(shí)間空間矢量理論，在不考慮逆變器死區(qū)效應(yīng)的情況下，三相交流電壓的檢測(cè)可以由直流母線電壓和開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算來得到。同時(shí)在每個(gè) IGBT 旁邊并聯(lián)一個(gè) RCD 緩沖電路(或稱為吸收電路)可以抑制過電壓[15]。 主電路設(shè)計(jì) HEV 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主電路如圖 所示，主要是電源、逆變器、電機(jī)三部分。SCI 支持 DSP 與其他異步串口采用標(biāo)準(zhǔn)不歸零（NRZ）模式進(jìn)行異步串行數(shù)字通信[13]。本系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了故障保護(hù)電路，為整個(gè)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)準(zhǔn)確、安全的工作提供了保障。4 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 混合電動(dòng)汽車電機(jī)控制系統(tǒng)硬件整體結(jié)構(gòu) 本文采用永磁同步電機(jī)作為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其控制系統(tǒng)的好壞直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能。總線的兩端連接的 120Ω電阻是總線匹配阻抗，增加總線傳輸穩(wěn)定性和抗干擾能力，消除反射信號(hào)，起著相當(dāng)大的作用。通過 CAN 總線實(shí)現(xiàn)了各個(gè)控制器模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信，達(dá)到了資源信息共享的目的[6]。而且如果當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，將影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，甚至導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。 復(fù)合式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 復(fù)合式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 復(fù)合式的結(jié)構(gòu)與混聯(lián)相似，但兩者有一定的區(qū)別，主要在于復(fù)合型中的發(fā)電機(jī)允許功率流雙向流動(dòng)，而混聯(lián)型中的發(fā)電機(jī)只允許功率流單向流動(dòng)。如圖 所示，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率一部分通過機(jī)械傳動(dòng)輸送給傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車輪,另一部分則驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。結(jié)構(gòu)如圖 所示。下面簡(jiǎn)單的介紹下各驅(qū)動(dòng)類型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 5)第五章主要介紹了永磁同步電動(dòng)機(jī)的工作原理、數(shù)學(xué)模型，直接轉(zhuǎn)矩控制理論及 PMSM 直接轉(zhuǎn)矩控制原理結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行仿真。早期的交流調(diào)速采用變壓變頻（VVVF)速度開環(huán)的方式，但這種調(diào)速方式是基于電機(jī)穩(wěn)態(tài)模型的，在動(dòng)態(tài)過程中磁鏈和轉(zhuǎn)矩的變化并沒有實(shí)現(xiàn)很好的控制，所以動(dòng)態(tài)性能比較差，難以滿足高性能調(diào)速的要求。 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車中電動(dòng)機(jī)的使用現(xiàn)狀 目前混合動(dòng)力電動(dòng)汽車使用的電機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)、無刷直流電動(dòng)機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等幾種。進(jìn)入 2007 年以后，我國對(duì)于混合動(dòng)力汽車的研制也進(jìn)入了高峰期，一汽、東風(fēng)、奇瑞、長(zhǎng)安等汽車公司都投入了人力物力。美國的通用、福特等知名汽車公司在電動(dòng)汽車發(fā)展中起著及其重要的作用。19 世紀(jì)末，許多美國、英國和法國的公司都開始生產(chǎn)電動(dòng)汽車。純電動(dòng)汽車（EEV）用電動(dòng)機(jī)取代發(fā)動(dòng)機(jī)，純粹用蓄電池發(fā)出的電能來驅(qū)動(dòng)，因此純電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)了零尾氣排放，是真正的綠色環(huán)保汽車。系統(tǒng)硬件接口電路包括主電路，IPM 驅(qū)動(dòng)電路，電流、電壓、位置及轉(zhuǎn)速的檢測(cè)電路等，同時(shí)為了系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作，設(shè)計(jì)了各種故障保護(hù)電路。 關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車；永磁同步電機(jī)；直接轉(zhuǎn)矩；模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；蟻群算法目 錄 摘要Abstract1緒論 .............................................................................................................. 1 .......................................................................1 ........2 ............................................................4 ..................................5 ........................................ 5 .............. 6 ............................................................7 ..................................................................................7 2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類及特點(diǎn) .................................................................. 9 ................................................................9 ................................................................. 10 ......................................................................... 10 ..................................................................... 10 ......................................... 10 ......................................... 11 ..................................................................... 12 ......................................... 12 ......................................... 13 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車................................................................. 13 ...................................... 13 ......................................... 14 復(fù)合式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車................................................................. 14 復(fù)合式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)...................................... 14 復(fù)合式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的控制模式......................................... 15 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車各驅(qū)動(dòng)類型的比較............................................... 15 本章小結(jié)............................................................................................ 16 3 基于CAN 總線的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)................. 17 引言................................................................................................... 17 CAN 總線多能源動(dòng)力總成系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)........................................... 18 .................................................. 20 ........................................................................................... 21 4 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)......................................... 22 混合電動(dòng)汽車電機(jī)控制系統(tǒng)硬件整體結(jié)構(gòu) ...................................... 22 主控制器DSP TMS320LF2407A 簡(jiǎn)述及外圍電路設(shè)計(jì)............... 23 ................................................................................... 25 主要參量的檢測(cè)及接口電路.............................................................. 28 電流檢測(cè)與接口電路 ................................................................... 28 .................................................................... 29 ........................................................ 30 故障檢測(cè)及保護(hù)電路......................................................................... 33 過流檢測(cè)保護(hù)電路 ....................................................................... 34 ............................................................... 35 ....................................................................... 36 故障綜合及保護(hù)電路.................................................................... 37 鍵盤及顯示控制電路........................................................................ 38 .............................................................. 39 系統(tǒng)硬件采用的抗干擾措施 .............................................................. 41 本章小結(jié)............................................................................................ 41 5 永磁同步電機(jī)的原理及DTC控制與仿真分析........................................... 42 .............................................................. 42 永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理...................................... 42 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型................................................................. 44 坐標(biāo)變換...................................................................................... 45 定子電壓和磁鏈方程.................................................................... 46 轉(zhuǎn)矩方程...................................................................................... 48 永磁同步電動(dòng)機(jī)的基本控制策略...................................................... 50 PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制的原理......................................................... 52 定子磁鏈觀測(cè)器........................................................................... 52 電壓空間矢量對(duì)定子磁鏈的影響................................................. 53 PMSM的 DTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu).......................