電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向無鐵心永磁無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向是現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，它已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車零部件的“高新技術(shù)產(chǎn)品”。而作為目前電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中大多數(shù)采用的直流電機(jī)，由于其固有的缺點(diǎn)使得它越來越不能滿足于現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展。無刷直流電機(jī)的出現(xiàn)為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇，它不僅具有幾乎直流電機(jī)的全部優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有一系列無可比擬的優(yōu)勢，特別是采用無鐵心永磁無刷直流電機(jī)代替普通直流電機(jī)，不失為今后電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向發(fā)展的一種全新思路。 本文首先對(duì)軸

2、向磁場無鐵心永磁無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理進(jìn)行了簡要分析，建立了無鐵心永磁無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，探討了無鐵心永磁無刷直流電機(jī)調(diào)速控制方案，并重點(diǎn)分析了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)產(chǎn)生的原因以及抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法。在詳細(xì)探討無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的要求，引入PID調(diào)節(jié)器的原理與方法，提出了電流閉環(huán)控制策略。建立了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型，并進(jìn)行了仿真結(jié)果分析。 本文開發(fā)了以TM

3、S320LF2407為核心、以IR2130為前置驅(qū)動(dòng)電路的電機(jī)控制系統(tǒng)，編寫了模塊化的控制軟件，提出了硬件可靠性保護(hù)措施以及軟件抗干擾技術(shù)。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)、空載實(shí)驗(yàn)以及負(fù)載實(shí)驗(yàn)，測量并記錄了大量實(shí)驗(yàn)波形與數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了圖形化處理，最后分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的無鐵心永磁無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)方案是可行的,采用無鐵心永磁無刷直流電機(jī)作為助力電機(jī)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，機(jī)械特性良好，效率較高，系統(tǒng)可