电动汽车扭矩行为改变模式驱动系统.docx
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电动汽车扭矩行为改变模式驱动系统
电动汽车扭矩行为改变模式驱动系统
摘要中，充分利用有自身优势的现有车辆的电力驱动系统，防止其缺点，在一个双马达驱动系统更改模式和单电机驱动的作用下，两个单驱动电机和独立四轮驱动的设计随之诞生。
扭矩传输特性分析与应用这种驱动系统的仿真已经完成。
根据车辆控制器控制，当电机正常运行，这个驱动系统能确保每一个模式车辆的稳定;即使电机在独立轮驱动模式出现一个故障，只有很少的扭矩可反向转动，由于工作电机故障轮由电机驱动，它就不能对电动汽车的稳定性造成明显的影响和偏差，可通过改变驱动方式防止从独立轮驱动单电机驱动。
因此，设计
这个驱动系统是必要的和可行的。
介绍
随着电动车控制的开展技术，对独立四轮驱动应用率极其频繁。
它有节省安装空间等优点，提高能源效率和改善可控性。
然而，电子微分独立轮驱动系统技术还不够健全，车辆在崎岖道路上行驶，电动车辆很难控制其稳定性。
这种工业化马达不能满足高速客运汽车的动力性能。
如果我们可以利用现有的优势，充分利用电汽车驱动系统，防止他们的缺点，那么就能拥有有效的能源消耗和可靠的汽车性能。
在参考现有的配置，双电机驱动系统设计，其中包括双高速传输并具有改变模式的独立驱动，双电机驱动器和独立的共同驱动车轮。
通过扭矩传输特性的理论分析，驱动系统和车辆稳定仿真有了这个系统配备，那么该系统已经完成。
驱动系统配置
所设计的驱动系统如图1所示。
两电动机相反安装，一流的驱动齿轮固定在轴承上并且与减速器壳连接，电机轴依靠同步器。
中间驱动在双方齿轮通过微分半通过与花键轴连接。
中央的传动比减速面积大于两边减速齿轮面积。
这种独特的驱动系统可有效地解决空间布局
两个电机系统驱动配置图
问题，为了符合电动汽车的条件还配备了独立悬架，并降低难度改变版本，马达和减速机被固定在框架上弥补了电机驱动缺乏之处，因为改变模式设备采用等效配备双速变速器，它能有效降低汽车性能的要求，提高了整车的动力性能。
随着单电机驱动的实现，该系统可有效防止了电动汽车运行时异常的故障一电机意想不到的停止工作。
它更灵活，比对焦驱动或四轮驱动更独立可靠。
改变模式后功率传输路径如图2所示。
当电动车运行在低速，小负荷的情况下，作出电机连接，中间减速装置使用更改模式同步器，
传输路径
电力车辆可以使用单台电动机，当电动汽车在高加速度或爬坡情况下，使电动机的中间连接减速装置，成为双电机联合驱动模式;当电动车运行在高速情况下，电动机就可以与相邻齿轮连接，成为一个独立的四轮驱动系统。
扭矩传输特性
对称行星齿轮机构和同步器的变化模式是核心机构设备。
对称行星齿轮机构是由行星齿轮架，行星齿轮组和轴齿轮组成。
为了明确机制的变化模式，运动和行星齿轮部件在每一个轴齿轮驱动方式，必须加以分析。
由于轮减速齿轮和其它齿轮指挥旋转，可以省略了它们的分析和在连通转动惯量上的差异所连接的组件。
单电机驱动器或两个马达驱动的模式组合一般称为对焦驱动。
由于运动行星齿轮和半轴齿轮在这些部件模式被许多论文进展了分析，这些分析被省略了。
在独立轮驱动模式下，动作和行星齿轮和齿轮轴力进展了分析如图3。
这些部件的关系是
启动的独立驱动元件
其中，I0是结合目前的惯性围绕轴组成局部;W为角加速度。
他们的速度和角加速度关系同对焦驱动对它们的关系是一样的。
当W1=W2，半轴的扭矩值.当i1和n1是一档传动比在独立轮驱动传输效率。
当W1=W2=W0，Tr1=Tr2，Tq1=Tq2，Tm1=Tm2.
在独立轮驱动下，如果输出的驱动电机能够承受住扭矩要求，那么电动车可以在可控制X围内保持稳定。
但是，如果其中一个马达出现故障，此电机连接轴将失去一半的驱动力矩，因此运作良好的那个电动机将分出一半的动力发送反向扭矩到一半的断轴电机上，来维持平衡。
仿真分析
为了分析设计两个电动机驱动系统的实际性能，配备这种A前置轮驱动系统驱动电动客车。
把每个组件的数据变动计算出来。
由于驱动车轮与道路的接触将决定车辆的加速能力，分析包括两局部，根据路面附着条件：
高附着系数路面和低附着系数路面。
假设最大附着力高附着系数路面系数为0.8，最大附着力低附着系数为0.2的道路。
该车辆从静止开场沿一条直线行驶，其中一个输出电动机的扭矩从0到最大扭矩只要1.5秒，其它电机损坏，无法输出力矩。
根据
自由度动力学模型
动力学模型和反向扭矩计算公式，其最大值为1.车辆运动轨迹，横摆角速度和侧滑角见图5。
其中左边的数字是表示车辆运行曲线的高附着路面系数，右边的数字表示车辆运行曲线在低附着路面系数。
它可以清楚地从曲线中分析出，即使电机损坏，只要有一点扭矩，就可以
a）最大角加速度
b）最大反向扭矩
c）车辆运动轨迹
d）横摆角速度和侧偏角
连接传输轴与右半轴通过旋转的行星齿轮。
由于此力矩过小，受到车辆牵引力和路面附着力的双重作用，车辆的稳定性将不会受到严重影响，反向旋转一个半轴这种现象可能不会发生。
但是有一个很明显的偏差现象，其原因是只有一个轮子驱动。
这种现象必须防止，所以这种改变驱动系统模式是必要的，它是让此模式转移到另一个电机驱动的重点。
总结在分析的根底上，研究扭矩传递行星齿轮差速器的对称特性，一或两个电动机功能的变化模式驱动系统设计。
研究说明，微分是差分输入和三个行星齿轮系统输出端口，动力不仅可以从输入轴到输出轴，还可以从输出轴到输入轴。
当装备在电车，只有一小扭矩可逆转内部和外部之间的一半轴转移通过行星齿轮的转动，能不影响电动汽车的稳定性，所以它可用于独立驱动模式之间切换四轮驱动和对焦驱动。
由于这种驱动系统变化的模式和两种变速器，它可以有效地提高功率性能，经济性和可靠性的电动车。
设计交流电动机控制系统的混合动力电动汽车
摘要中，感应电动机驱动系统的设计根据电动马达驱动的设计要求设计混合动力车〔HEV〕电动汽车。
在系统中，转子磁场定向矢量控制理论，采用磁通
和DSP处理器TMS320LF2407A作为核心控制芯片。
重点主要放在设计软件和硬件的感应电机驱动系统。
最后，运用提出实证结果并且做出相应的测试分析。
介绍
异步电机驱动系统有许多优点，如结构简单，本钱低，可靠性高，免维护，低脉动转矩，速度限制，噪音低，传动技术成熟等。
它广泛用于大功率电动车驱动系统的开发。
不过，也有一些缺点在系统中。
例如，归纳电机的矢量控制与线性度差在轻负载条件下的效率。
通过采用磁场定向控制〔FOC〕转子磁通矢量算法，它可以有效地克制缺点，实现非线性去耦在感应电机驱动系统的控制。
在同一时间，采用实时效率优化控制项目，它可以克制的缺点是低异步电动机工程在轻负载的效率和恒功率条件。
TMS320LF2407A的DSP有完善的数字信号加工能力。
其集成的高速16通道的A/D转换器是专门为这次活动设计电机控制〔例如内部设备，CAN通信〕。
这是更适合开展对电动机数字控制系统。
因此，可作为一个适宜的开展方案入选驱动系统的混合动力〔HEV〕的电动汽车。
矢量控制原理与其制度
根据磁链等效原那么，三相系统可以等价转换成两相体系，通过坐标变换。
然后，通过同步旋转变换的转子磁通方向，定子电流可以分解为两个正交分量：
励磁电流分量的IM和转矩电流分量的。
换句话说，在电枢反响磁场的两个组件可以产生相当于一由最初的三相定子绕组的电流。
基于它的励磁电流分量和转矩电流的IM组成局部，可独立控制。
这意味着一个三相交流电机控制，可等价作为一个直流电动机。
因此，它显示了同样的更好的静态和动态性能，直流调速系统。
有两种控制模式的矢量控制系统，包括向量与控制方式无速度传感器。
根据控制旋转速度的要求和电机扭矩驱动系统，双闭环矢量控制模式采用带速度传感器的文件。
在这种模式下，速度是作为外部循环，作为当前内部循环。
定转矩控制体在相应的速度和弱磁控制实现了保持高于基速恒功率输出。
该框架的DSP矢量控制系统三相交流电动机，如下图1。
转子磁链的位置可以计算出来相应的计算模型控制系统。
通过检测定子电流，励磁电流分量和转矩电机定子电流分量电流可在dq坐标系统，通过坐标变换的三相坐标系统在两一样步旋转坐标与转子磁场定向系统，两个电流电机定子电流成分是由PI输出控制器组成的。
随后，他们可以转化为两相静止坐标，从而形成两一样步旋转坐标系统，然后电压空间矢量法〔SVPWM的〕用于控制脉冲宽度和驱动逆变器工作。
转子磁通位置是一个非常重要的参数。
在交流电机矢量控制系统中，它直接采用在硬件的向前和向后的转变矢量控制模型中。
不幸的是，它不能直接由位置传感器或速度传感器传送到马达。
因此，一个新的计算模型，在光源的位子的微调器转子磁通位定子电流反响速度和参数。
硬件电路设计
该系统的硬件组成，主要是由电子控制驱动器与DSP的电路核心，主电路，取样电路〔速度，电流，温度等〕，高电压连接器和继电器等。
在这个硬件设计中，包括PWM驱动电路，低功率保护，电流取样和CAN通信。
主要是介绍:
A：
PWM驱动电路和主电路
TMS320LF2407A的中的每个主体可以提供六通道可编程的16位脉宽调制〔PWM〕通道。
同时，不同的PWM死区控制可以通过软件设置。
它防止了该晶体管的上部和下部同时输出触发脉冲有一个上限和短路降低晶体管的主电路。
因此，选择TMS320LF2407A作为系统的中央处理单元电动驱动整个系统降低本钱，简化如下图。
三相IGBT桥TMS320LF2407A的DSP的驱动下，通过在两个级别〜12的PWM7基于空间矢量脉宽调制〔SVPWM〕的原那么。
在以前的水平，该三极管用于第一阶段PWMx信号放大。
然而，赛米控驱动电路模块SKHI23/12是用来直接驱动的双包装的IGBTCM600DY-24A由三菱商事株式会社所提出的一系列。
由于驱动模块SKHI23/12具有功能短路保护和监测，错误信号引导它可与电源驱动保护EVB。
功率驱动保护被拉高在正常工作条件下的高水平。
当
IGBT有短路或过流，这是在SKHI23/12和PWM7〜12输出EVB的变为高阻状态，然后是所有的IGBT被关闭，以防止损坏电路元件。
由于关机是通过硬件完成电路，响应速度非常高，不受关闭软件控制。
它可以有效地保护了IGBT[5]口和系统集成放大。
B.加速抽样
转速采样值n主要用于速度闭环控制和转子磁通位置计算。
由于这一事实，即机械系统大惯量，速度比慢转化速度的定子电流，它不必要的速度进展取样总是在每个PWM周期中断。
文中的M方法通过对电机转速采样。
该采样周期设定为10毫秒=Tn的，即三十PWM中断周期。
增量式光电编码器的1024脉冲每革命选择了实验。
它可以产生频率脉冲信号，利用DSP正交编码脉冲电路。
增量脉冲在一个采样周期数可以计算出T3R反T3航站楼。
C.目前抽样
当前采集与处理流程图显示在Figure.3。
在实践中，产生的电压信号由定子通过霍尔电流传感器的电流TBC50LA阴性或阳性。
然而，模拟输入X围电路为0〜3.3V的限制在ADC的DSP模块。
为了满足要求，模拟电压X围应通过接口电路调整前采样信号进入ADC模块，然后电压从1.65V增加额外提振。
数字信号
a，b，即定子电流采样值，可以由数字来计算数量减去数字515〔即从1.65V〕数量。
请注意，数字量是由ADC转换模块。
在图3，在虚线的盒子里面分别是履行电路的硬件和软件。
软件设计主程序履行初始化工作，包括每个外部设备变量初始化模块和整个系统。
外部设备模块主要包括I/O模块，ADC模块，在CAN总线模块和事件管理器模块。
流程图主要程序如下图。
主程序流程图PWM中断程序PWM中断效劳程序，即T3的时期中断效劳程序，是一个关键组成局部的载体控制软件系统。
该例程流程图显示在电流和转速采样电机，FOC算法和SVPWM的调制方案都履行了这一程序。
在同一时间，存储的错误诊断和恢复功能完成中断电源保护软件根据系统的要求。
如果连续三次电源保护中断发生在任意二十秒，所有的PWM输出将被关闭直到彻底手动复位信号出现。
该PWM输出还可以自动恢复到正常条件错误信号消失后，系统返回到正常状态。
所设计的驱动系统应用于交流感应电机〔1.0Kw〕。
电机和系统的额定值给出的参数如下：
额定电压=380，在=2.6a的额定电流，极对P=1时，额定转速nN=3000r/min，速度差异S=0.033，定子电阻Rs=6.01Ω，转子电RR为6.071Ω，相互电感LM=1020mH时，转子和定子电感LR的最小二乘==53.5mH。
该SVPWM的载波频率设置为3千赫。
实证结果显示在图。
6和图。
7。
在图。
6〔a〕项，在电机定子电流波形启动，提出了目标速度的条件下300r/min和负荷1.2N•米当电机加速从为150r/min至300r/min在无负载条件下，定子电流波形是由于在Figure.6〔二〕。
定子电流积极和消极的波形与电机转动300r/min分别载于Figure.7〔a〕和7〔b〕。
从上面的实验波形，可以得出结论是，更好的三相正弦波可以通过所提出的控制算法。
该电机运行平稳，当它工作在正常或阳性反转。
在同一时间，响应时间从在重载启动稳定目标频率小于一秒钟。
升压以上的频率响应时间约0.2秒，在正常工作条件。
它可以极大地满足混合动力汽车的响应时间的要求。
该控制系统已应用于一汽开展混合动力电动城市客车在863高技术项目〔编号：
2006AA11A175〕。
它已被实践证明了驱动电机矢量控制系统与TMS320LF2407A的作为核心有许多优点，如本钱低，性能好，可靠性高，等等。
它可以有效地满足动态和静态性能要求混合动力汽车驱动电机。
主电路和IGBT驱动电路
定子在启动和加速电流的交流电机波形
正与负电机定子电流的波形旋转
李琰君062107134
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