三相交流異步電機(jī)在汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、為順應(yīng)汽車向節(jié)能環(huán)保“綠色”主題方向的發(fā)展，汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)漸漸地由液壓助力轉(zhuǎn)向向電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向發(fā)展。尤其是隨著21世紀(jì)的清潔汽車—電動(dòng)汽車的發(fā)展，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)受到越來越多的重視。
　　 近一二十年來國內(nèi)眾多院校、科研機(jī)構(gòu)大多集中在以直流電機(jī)為助力電機(jī)的汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來開展研究，對三相交流異步電機(jī)在汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的應(yīng)用研究很少。直流電機(jī)在滿足高性能電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向性能要求的同時(shí)存在一些不易克服的困難，如有刷直流電機(jī)的

2、炭刷壽命問題和無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題，因此國外已經(jīng)有一款中高級車型裝配有基于三相交流異步電機(jī)的EPS系統(tǒng)。為了彌補(bǔ)國內(nèi)在此存在的空白，論文開展了基于三相交流異步電機(jī)的汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究。雖然國內(nèi)已經(jīng)有相關(guān)的研究但是主要方向或是對三相交流異步電機(jī)汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)臺進(jìn)行了分析和研究，或是使用交流220V的三相交流異步電機(jī)做近似研究，還未見論文中采用額定電壓為8V的低電壓大電流三相交流異步電機(jī)(我們已經(jīng)國產(chǎn)化)做EPS驅(qū)動(dòng)

3、系統(tǒng)研究、EPS控制系統(tǒng)研究和EPS用三相交流異步電機(jī)外特性研究的相關(guān)文獻(xiàn)。
　　 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，主控制芯片采用的是飛思卡爾公司電機(jī)數(shù)字控制專用芯片MC56F8346。由于汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由車載12V蓄電池供電，這種低壓大電流的三相交流異步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是設(shè)計(jì)中最具挑戰(zhàn)性的部分，在國內(nèi)汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工程中也未見報(bào)道。
　　 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中包含：電機(jī)矢量控制、電磁轉(zhuǎn)矩的隨動(dòng)控制、故障保護(hù)控制和CAN

4、通訊模塊等等，這些控制算法都是為了實(shí)現(xiàn)EPS的助力控制，回正控制和阻尼控制。
　　 該論文完成了汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的異步電機(jī)矢量控制，并實(shí)現(xiàn)了助力控制。論文中首先通過對三相交流異步電機(jī)作為汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力電機(jī)的控制方法進(jìn)行理論推導(dǎo)和分析，提出了交流轉(zhuǎn)矩伺服系統(tǒng)應(yīng)用于汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的基本控制方案，并通過Matlab仿真和相應(yīng)的電機(jī)控制試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。之后，重點(diǎn)介紹了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方案和控制系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)方法。最后