電動汽車用永磁同步電機驅動控制器設計
后臺系統為任務級程序,流程圖如圖6所示。
一個完整的驅動電機控制器,不僅要實現電機的控制算法,還要具備運行控制、參數設置和工作狀態監視等功能。此處將這些功能在任務級程序中實現。驅動電機控制器可通過操作鍵盤、控制端子和通信程序設定控制命令、運行頻率,修改相關功能碼參數,監控控制器工作狀態及故障信息。
任務級程序是一個無限循環系統,根據各種任務的實時性要求,將其劃分為4個等級,如故障檢測函數和參數設置函數每1 ms執行1次,而對于輸入輸出端子的處理函數則要每10ms執行1次。
4 實驗
為驗證和調試驅動電機控制器,進行了實驗研究。驅動電機測試系統由AVL測功機、Digatron電池模擬器、功率分析儀、驅動電機及其控制器組成。測功機采用轉速控制方式,提供負載;功率分析儀采集直流母線電壓電流、電機輸入側的電壓電流、測功機輸出的轉矩和轉速信息,并實時傳送至上位機保存實驗數據;電池模擬器為驅動電機及其控制器提供電能;dSPACE通過CAN總線或者模擬量控制電機的輸出轉矩。
驅動電機在加速、平穩運行和制動3個階段下的轉速、轉矩曲線和電壓、電流波形如圖7所示。由圖可知,系統電流控制特性良好。
5 結論
電動汽車要求電機及其控制器具有轉速范圍寬、過載系數高的特點,研制的利用DSP構成的永磁同步電機控制系統,具有控制功能強、速度快、保護功能完善及工作性能穩定等特點。整個線路外圍元件少、走線簡單、逆變器體積小,可靠性高,能夠滿足電動汽車電驅動系統的要求。
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