基于TC1782的永磁同步電機控制系統

　　3.1 軟件的旋變解碼

　　如前所述，PMSM電機的位置和轉速信息在電機控制中相當重要，旋變接口電路為獲取這些信息提供了硬件解決方案。從ISO26262汽車功能安全規范要求的控制系統冗余性來看，需要提供第二種途徑獲取電機位置和轉速信息，從而驗證硬件解決方案獲取的信息是否正確，提高系統的安全性，現有的歐洲電動車電機控制系統常常使用軟件的旋變解碼作為硬件解碼方案的備份。TC1782的高速FADC接口為這種方法提供了硬件基礎，具體思路見圖8所示：

　　上圖所示的FIR變換及其后面的模塊功能都是由軟件來完成，CPU計算速度對PMSM這樣的實時控制系統而言非常關鍵。多次測試發現，基于上述軟件解碼流程生成的TC1782軟件代碼在效率上可以達到5微妙的計算速度，效率上能夠可以滿足系統的應用要求。

　　3 測試驗證

　　PMSM電機控制系統的測試在AVL的電機試驗臺上進行，其實物及系統架構如圖9所示。母線電壓和輸入功率顯示在Yokogawa的WT3000功率分析儀測試，電流傳感器檢測U相和V相電流，另外WT3000功率分析儀通過扭矩傳感器和轉速計測試PMSM電機的輸出扭矩和轉速。

　　圖10所示為母線電壓230伏、不同電源輸出功率下的相電流和電流頻率值，左圖為26千瓦下相電流有效值為235安，頻率為100.75赫茲，右圖為51千瓦下相電流有效值為270安，頻率為164.8赫茲。

　　4 結束語

　　電動汽車電機控制系統是電動汽車的核心部件，本文針對用于PMSM電機控制系統的主控制器進行了如下的設計與研發工作:

　　1) 根據電動汽車動力系統的控制需求，提出了電機主控制器的設計原則及功能劃分，在此基礎上確定了基于TC1782的主控制器的硬件結構及接口。

　　2) 參照ISO26262安全功能規范，在TC1782和CIC61508功能安全監控芯片為硬件基礎上，集成SafeTcore功能安全軟件包。

　　3) 試驗表明，該主控制器能夠很好的適應電動汽車的應用環境，到達了對整車動力系統進行有效的控制與管理的設計目的。

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