永磁同步電機ISG系統(tǒng)的全數(shù)字控制研究.pdf

1、永磁同步電機結(jié)構(gòu)簡單、堅固，具有低成本、高容錯運行能力、低速高轉(zhuǎn)矩能力、高能量密度和高溫運行能力等優(yōu)良特性，已經(jīng)越來越廣泛應(yīng)用于航空和汽車上的起動/發(fā)電一體化系統(tǒng)中。本文以表面凸裝式永磁同步電機作為汽車起動/發(fā)電一體化系統(tǒng)的機電能量轉(zhuǎn)換部件。 在高精度數(shù)字化伺服控制系統(tǒng)中，永磁同步電機伺服系統(tǒng)已逐漸成為交流伺服的主流。同時隨著功率電子器件和微處理器的進步，伺服系統(tǒng)也逐步向全數(shù)字化方向發(fā)展，全數(shù)字化系統(tǒng)具有可靠性高、實現(xiàn)新控制策略

2、容易、功能豐富等優(yōu)點。 本文首先系統(tǒng)地闡述了車用ISG系統(tǒng)的應(yīng)用情況以及永磁同步電機的基本理論，介紹了數(shù)字化控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和趨勢，然后分析了永磁同步電機的結(jié)構(gòu)和數(shù)學模型，比較了其矢量控制的四種電流控制方法，最終選擇了id=0按勵磁磁場定向的矢量控制方法，并基于此設(shè)計ISG控制系統(tǒng)。接著分析了數(shù)字化電流控制的實現(xiàn)方法，詳細介紹了空間電壓矢量算法的實現(xiàn)，并推導出控制系統(tǒng)位置、速度、電流三個控制環(huán)的數(shù)學模型，對各環(huán)控制性能進

3、行了分析。 本文結(jié)合實際系統(tǒng)中使用的OIH-35-2500光電編碼器，介紹了兩種轉(zhuǎn)子初始位置角的檢測方法，并詳細分析了基于DSP的M/T測速算法的實現(xiàn)及不足，在此基礎(chǔ)上引用了一種新的轉(zhuǎn)速測量方法。結(jié)合實際，設(shè)計了以IPM為核心的功率控制硬件驅(qū)動系統(tǒng)，適用于車用永磁同步電機的接口電路，設(shè)計以TMS320F2812 DSP為核心的的主控制系統(tǒng)，對控制系統(tǒng)硬件和軟件各部分的結(jié)構(gòu)和功能作了詳細的闡述。 由于本文采用電機的輸出功率