基于DSP的新能源汽车制冷控制系统研制

【摘要】：电动汽车以电能作为动力,具有效率高、零污染排放等一系列优点,已成为汽车行业未来的主导方向。永磁同步电动机在其功率因素高、转动惯量小、维护简单、可靠性高、节能显著的同时,还有着极为优越的调速性能。过去作为电机变频控制重要组成部分的高精度速度传感器,由于受到成本和使用环境的限制,给系统的整体研究和实现带来了诸多不便。将永磁同步电机的无速度传感器直接转矩控制技术应用到新能源汽车制冷系统中,有着极为重要的理论意义和实用价值。 本系统研究的电动汽车空调制冷系统,由涡旋式压缩机壳体、永磁同步电机、逆变器和控制器等组成,运用无速度传感器的控制方式,既优化了系统的机械结构,还提高了其整体的运行性能。首先对涡旋式压缩机结构和工作原理,以及永磁同步电机控制技术做了简单介绍；然后重点介绍了永磁同步电机的数学模型,并详细的分析了本系统采用的内转式永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制理论及其实现方法,随后,通过Matlab软件对该理论进行了仿真,从而在理论上证明了其可行性。 在该理论的指导下,运用电力电子相关技术,系统从软、硬件两方面实现了该控制策略。其中硬件部分采用Motorola公司的MC56F8037DSP为主控制芯片,将车载电池的330V通过反激变换器为各路芯片提供用电,同时在德国英飞凌公司的FSBB30CH60智能功率模块驱动下,配合高精度运算放大器OPA2365对电压和电流进行闭环采集；软件部分运用C语言实现了对内转式永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制,并进行了针对新能源汽车制冷系统使用所需的各类性能测试。测试的结果最终证明了该理论的实用性和各种优越性。 【关键词】：永磁同步电动机 无速度传感器 电力电子技术 新能源汽车空调
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM341;U463.851
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-20
• 1.1 引言12
• 1.2 汽车制冷系统的现状和发展方向12-15
• 1.3 制冷控制系统发展现状15-19
• 1.3.1 制冷电机的发展现状15
• 1.3.2 制冷控制系统发展现状15-19
• 1.4 本文主要研究内容19-20
• 2 电动汽车制冷系统的控制20-48
• 2.1 涡旋式压缩机控制系统20-22
• 2.1.1 涡旋式压缩机20
• 2.1.2 永磁同步电机20-22
• 2.1.3 逆变器22
• 2.1.4 控制器22
• 2.1.5 速度传感器22
• 2.2 永磁同步电机数学模型22-28
• 2.3 永磁同步电机的无速度传感器直接转矩控制28-31
• 2.4 定子磁链估计和电机参数检测31-34
• 2.4.1 定子磁链估计31-33
• 2.4.2 电动机参数检测33-34
• 2.5 无速度传感器控制34-40
• 2.6 无速度传感器直接转矩控制系统仿真40-48
• 3 永磁同步电机控制系统的DSP实现48-68
• 3.1 基于DSP控制的永磁同步电机硬件部分48-58
• 3.1.1 MC56F8037数字信号处理器48-49
• 3.1.2 电源部分49-53
• 3.1.3 IPM功率模块部分53-56
• 3.1.4 采集部分56-57
• 3.1.5 LIN通信57-58
• 3.2 基于DSP控制的永磁同步电机软件部分58-68
• 3.2.1 系统主程序设计59-63
• 3.2.2 子程序设计63-68
• 4 样机设计与测试68-74
• 4.1 样机主要性能参数68-69
• 4.2 控制器性能测试69-74
• 5 结论与展望74-76
• 5.1 总结74
• 5.2 未来展望74-76
• 参考文献76-82
• 附录A 新能源汽车制冷系统实物图82-84
• 后记与致谢84-86
• 作者简介及读研期间主要科研成果86

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

永磁同步电机直接转矩控制系统理论及控制方案的研究    田淳,胡育文

模糊模型算法控制的永磁同步电动机位置伺服系统    许振伟,蒋静坪,骆再飞

基于扩展Kalman滤波器的PMSM高性能控制系统    郑泽东;李永东;Maurice Fadel;肖曦;

一种永磁同步电机无速度传感器的矢量控制    齐放;邓智泉;仇志坚;王晓琳;

基于DSP永磁同步电机直接转矩控制系统研究    胡奇锋,贺益康,唐益民

基于FPGA和DSP的双CPU交流位置伺服系统    党存禄;牛洪瑜;孙铁铭;

永磁同步电机无速度传感器控制系统研究    余浩赞;王辉;黄守道;

基于DSP的SVPWM快速算法研究    吴凤江;高晗璎;孙力;王有琨;

一种新颖的永磁同步电动机直接转矩控制策略    李耀华;徐淑萍;刘卫国;

扩展卡尔曼滤波在无人机航迹控制系统中的应用研究    黄晓雷;牛申阁;

基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制    傅涛

交流永磁同步电机伺服系统的仿真及实现    龚云飞

无位置传感器无刷直流电机调速系统控制策略研究    宋飞

基于永磁同步电动机的全电动注塑机控制系统设计    宁建荣;朱成实;鄢利群;

无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动抑制的电流跟踪型PWM控制    谢杨梅;

模糊直接转矩控制系统的仿真研究    张春,郭兴众

双环模糊调速系统的设计与仿真研究    张春,郭兴众

基于零矢量插入的矢量细分的PMSM直接转矩控制研究    李敏;陈其工;江明;

无速度传感器永磁同步电机直接转矩控制系统仿真研究    强珊珊;颜文婧;江明;

在负功率下四象限变频器的DTC直接转矩控制的应用    刘春英;朱兵;

单元串联多电平型变频器的设计及应用    陈跃宏;刘安俊;

电机和电力拖动控制系统课程虚拟实验的开发    汪小平;洪乃刚;范国伟;

变量施药系统电机调速的仿真研究    韦韫;邵陆寿;

基于STM32纯电动汽车电驱控制研究    胡伟明;

基于起停式飞剪矢量控制系统的研究    陈秀;刘勇夫;冀晓童;高扬;徐青;王辉;

Application of Fuzzy Controller in the Speed Control of Permanent Magnet Linear Motors    

基于模糊控制的IUIa特性智能充电机    高飞燕;李兰君;阳武娇;

永磁同步电机直接转矩控制系统的开关频率优化及其模糊控制    盛义发;喻寿益;洪镇南;高金生;

无轴承异步电机转子磁场定向控制研究    朱熀秋;李烽;潘伟;孙晓东;

永磁同步电动机非线性负载的神经网络自适应控制    李诺;王江;张荣华;

无轴承永磁薄片电机试验平台及驱动系统设计    朱通;朱熀秋;孙永波;郝晓红;

基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制    杨林;樊立萍;

永磁同步电机无位置传感器双滑模鲁棒控制研究    张细政;王耀南;

GPS/SINS超紧密组合导航系统的关键技术研究    张涛

潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究    朱怡

基于航海雷达的海浪遥测关键技术研究    唐艳红

开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究    许爱德

神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究    汪木兰

SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算    刘杨华

多相永磁电机的理论分析及其控制研究    王晋

粒子滤波算法研究及其在GPS/DR组合导航中的应用    宫轶松

基于GIS的智能高速公路管理关键技术研究与实现    王忠军

变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究    张红娟

基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究    杨亮

基于DSP+FPGA的永磁同步电动机伺服驱动器研究    凌刚

基于手机浮动车的高速公路交通流监控系统研究与设计    李超

立式刨切机机构设计优化    于张喜

小型风机并网逆变器研究    马记

基于FPGA的跑步机变频调速系统的设计研究    高圆圆

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

二维转台控制系统    魏光宇

感应电机矢量控制系统研究与实现    葛金法

兆瓦级风机变桨系统研究    李文博

集成化是电力电子技术发展的趋势    王兆安;陈桥梁;

永磁同步电机直接转矩控制系统理论及控制方案的研究    田淳,胡育文

基于扩展卡尔曼滤波器的异步电机转速辨识    李剑飞,尹泉,万淑芸

基于低分辨率传感器的PMSM伺服系统    许振伟

基于参考磁链电压空间矢量调制策略的永磁同步电机直接转矩控制研究    刘军,楚小刚,白华煜

考虑换相时无刷直流电机脉宽调制方法研究    揭贵生,马伟明

一种新颖的无刷直流电机无位置传感器控制系统    张磊;瞿文龙;陆海峰;肖伟;

无速度传感器异步电动机直接转矩控制系统的研究    姬志艳，李永东，司保军，郑逢时

无传感器永磁同步电机矢量控制中转子初始位置的估算方法    梁艳,李永东

基于DSP的空间电压矢量法PWM的研究    王妍,杜军红,陶伟宜,陈永校

支持向量回归机算法理论研究与应用    曾绍华

论同步电机转变为 d、q、O 轴系统的等效电机    董季兰;

同步电机的噪声治理    许国清;任鹏;倪万元;

轧钢主传动电机阻尼条故障的修复    陶桂林;魏厚培;李小瑞;张清;开岗生;

同步电机热计算与通风计算    李文宇;

同步电机稳定性能仿真分析    李春林;

非零初始值的同步电机暂态过程分析    徐怡;

国外中小型同步电机发展概况(一)    李宝金;

交交变频正弦波型自控同步电机传动系统的分析    李崇坚

单板机在同步电机参数检测中的应用    顾新园;丁云峰;张爱玲;

直流衰减法测取同步电机参数的研究    迟岩,孙鹤旭,臧小杰,杨永

同步电机无位置传感器驱动稳定性分析    薛峰;王洪波;

同步电机转子位置角的计算及应用    李深;杨斌;朱宏林;高丕国;

同步电机负载励磁电流的确定    傅自清;李俭君;

同步电机负载励磁电流的数值计算方法    傅自清;李俭君;

同步电机自励磁状态空间分析    唐志平;

三电平同步电机转子磁场定向控制系统介绍    张瑜;路尚书;李崇坚;赵晓坦;李凡;段巍;安虹;雷鸣;

三电平同步电机转子磁场定向控制系统介绍    张瑜;路尚书;李崇坚;赵晓坦;李凡;段巍;安虹;雷鸣;

无阻尼绕组式感应同步电机做步进运动状态时的动态仿真    胡彦奎;陶彩霞;

基于三电平IGBT变流器的同步电机调速系统    张瑜;路尚书;李崇坚;赵晓坦;李凡;段巍;安虹;雷鸣;

大功率变频调速ACS6000传动系统在济钢冷轧厂中的应用    孙清泉;胡坤;

交交变频同步电机调速系统获殊誉    沈忠

轧机主传动改造和节能有新途径    夏杰生

大型发电机绕组电气故障分析    晓强 刘俊勇 杨可 雷霞

《电机学》    

发电设备迎新机遇 得标准者得市场    付长虹

变频器发展六大特征    郝红

WQP-900型洗碗机 电路原理与检修    广东 梁仲华

自动化让冶金如此简单    邵珍珍 本报记者 胡唯元

湘潭电机3月产值突破亿元大关    湘文

变频器发展趋势浅析    世淮

电励磁同步电机双三电平矢量控制系统研究及其应用    吴轩钦

电励磁同步电机无传感器控制检测技术研究    王磊

新型混合励磁同步电机特性研究    张卓然

电励磁同步电机低开关频率控制技术研究    符晓

无位置传感器同步电机直接转矩控制理论研究与实践    田淳

大功率三电平变换器关键技术及同步电机传动控制系统研究    李浩

新型同步电机的分析与优化研究    郭亮

基于数值分析的大型同步电机内温度场的研究    温志伟

多电平六相同步电机变频调速全数字控制技术研究    姚文熙

永磁同步电机的参数辨识及控制策略研究    王松

同步电机变频软起动智能并网的研究    王灿

永磁同步电机关键技术研究    陈成

永磁同步电机无速度传感器控制的研究    任晓刚

三级式同步电机变频交流起动/发电系统的研究    李亚楠

选矿厂磨矿系统球磨同步电机励磁控制系统的数字化改造    王琼芳

船舶电力推进同步电机控制系统设计研究    李新文

同步电机故障运行的计算机算法实现    蒋晓玲

变频器并联供电的同步电机调速系统研制及性能研究    沈锡全

永磁同步电机的无位置传感器控制    杨飏

三级式同步电机的起动控制策略研究    杨溢炜