70KW車用永磁同步電機(jī)高可靠性控制系統(tǒng)研究.pdf

1、作為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向之一，電動(dòng)汽車得到了廣泛的關(guān)注和研究。作為電動(dòng)汽車的核心技術(shù)之一，車用電機(jī)控制技術(shù)無疑是研究的熱點(diǎn)。然而由于車用電機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制技術(shù)不成熟使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的故障率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力，車用電機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性也成為了影響電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素之一，因此，研究提高車用電機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性具有比較重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文以某電動(dòng)汽車示范運(yùn)行城市的混合動(dòng)力汽車故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為切入點(diǎn)，以70KW車用永磁同

2、步電機(jī)高可靠性控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，主要對(duì)高可靠性車用電機(jī)控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入的分析和研究。
　　首先，對(duì)示范運(yùn)行城市的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，之后又對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)各部件故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究，結(jié)合車用電機(jī)控制理論，基于隔離防護(hù)、故障保護(hù)以及容錯(cuò)容差等方法，提出了一套高可靠性控制系統(tǒng)軟硬件實(shí)施方案，其中，控制系統(tǒng)軟件的架構(gòu)是基于國(guó)際先進(jìn)的汽車電子標(biāo)準(zhǔn)AUTOSAR設(shè)計(jì)的。
　　其次，詳細(xì)介紹高可

3、靠性電機(jī)控制器硬件控制板電路圖的繪制，主控芯片采用32位高性能英飛凌車用級(jí)處理器TC1767，除了基本的PWM輸出驅(qū)動(dòng)電路、旋變驅(qū)動(dòng)、模擬量采樣以及CAN總線通訊等電路之外，還作了數(shù)字隔離、模擬隔離、電源隔離、靜電保護(hù)以及過流過溫、過壓報(bào)警等處理，從而繪制出可靠性較高的電機(jī)控制器控制板。之后，根據(jù)基于AUTOSAR的軟件架構(gòu)開發(fā)了帶有故障保護(hù)功能的控制系統(tǒng)底層軟件代碼，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)矢量控制模型，編寫了矢量控制的程序。
　　再次

4、，根據(jù)容錯(cuò)容差設(shè)計(jì)方案，分別闡述了電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器容錯(cuò)、相電流傳感器容錯(cuò)、CAN總線容錯(cuò)以及電壓穩(wěn)定性監(jiān)控的設(shè)計(jì)方案、實(shí)施過程以及方案的測(cè)試。在已經(jīng)開發(fā)的軟件平臺(tái)上，編寫各個(gè)方案的容錯(cuò)代碼。
　　最后，在130KW電力測(cè)功機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，搭建了車用電機(jī)控制系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)架。開發(fā)了基于Visual Basic的電機(jī)系統(tǒng)控制界面，通過功能豐富的臺(tái)架系統(tǒng)對(duì)車用高可靠性電機(jī)控制系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行了測(cè)試，通過臺(tái)架的高速功率分析儀以及系統(tǒng)控制軟件，記