基于FPGA的两驱电动汽车用SRM调速系统的设计

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随着汽车保有量的不断攀升,化石燃料的使用量也达到了前所未有的高峰,因此,在过去的二十年中,许多国家都面临着能源短缺和环境污染等问题。为了改善这种现状,汽车的电动化研究已成为世界各国汽车产业最为重要的课题。电机的驱动技术是纯电动汽车领域中最为关键的技术之一,不同种类的电机所依赖的驱动技术也不尽相同。开关磁阻电机得益于结构简单、对安装环境的要求低、不使用永磁材料而造价低等优点,已成为电动汽车工业研究的主要方向之一。本文对开关磁阻电机驱动技术在电动汽车中的应用进行了研究,文中所使用的电机为3.5KW高效率三相12/8极开关磁阻电机。将此电机搭载在试验用小型电动汽车上,为此车设计一套启停系统,暨电机的调速系统,并对系统进行实际的走行调试,是本研究的主要工作,主要包括:首先,通过拜读与本研究相关的国内外文献,回顾和总结开关磁阻电机的发展历程和在汽车行业的应用状况,并于本文中介绍开关磁阻电机及其驱动系统的性能特点和发展趋势。其次,对开关磁阻电机的基本原理和结构做详细介绍,并着重对其数学模型和线性模型进行分析。再次,介绍和对比几种控制方式的优劣,选定本研究中要使用的励磁方式,及调速方式。从次,根据高效率开关磁阻电机特性,设计与之匹配的驱动系统,并建立与此系统具有相同结构的Simulink仿真模型,对其中的各个模块进行介绍。完成角度控制方式下的系统仿真。然后,完成此电动汽车用基于FPGA的3.5kW电机驱动系统的软件及硬件设计,分别对硬件的各部分进行选择和搭建,详细地对软件所用程序的书写理论和逻辑进行介绍。最后,进行空载实验和载人运行实验,并获取具有研究价值的实验结果,分析这些结果为今后的研究打下物质基础,并对未来的实验方向进行思考。
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