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农用运输车是我国农村地区的主要运输工具。然而,农用燃油运输车辆污染空气,能源利用率低,它们主要消耗柴油,在空气污染和能源利用方面都很不理想。随着电力电子技术的发展,农用电动运输车辆成为解决以上问题的重要手段。 永磁同步电机以其高效、低功耗、过载能力大、转动惯量小以及转矩脉动小等优点,更多的成为农用电动车电机的优先选择。因此,构建以永磁同步电动机为核心,并且符合农村复杂路况条件的调速控制系统非常重要。本文将农用电动车用永磁同步电机作为研究对象,以研发能够使农用电动车安全、高效、节能的控制系统为目的。 本文首先简要介绍了永磁同步电机的原理,分析了永磁同步电机数学模型的特点,然后深入研究了永磁同步电机的多种矢量控制方法,建立了相应的数学模型,经过综合分析,最后决定使用基速以下进行id=0控制、基速以上进行弱磁控制的控制方案。通过对矢量控制原理及方法分析,基于TI公司的TMS320F28335芯片,设计了农用电动车用PMSM矢量控制系统,硬件电路设计主要包括硬件电路整体结构设计、IPM驱动电路设计、故障保护电路设计、采样电路设计以及转速和位置检测电路设计;软件设计主要包括主程序设计、中断控制程序设计以及SVPWM调制程序设计。 农用电动车用永磁同步电机的矢量控制系统由电流和转速双闭环构成,用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术进行调制,分析了常规PI调节器原理和实现方法,最后搭建了此矢量控制系统的仿真模型,结合id=0控制和弱磁控制两种控制方法,通过MATLAB/Simulink仿真验证了控制方案的可行性。 本文通过对农用电动车用永磁同步电机矢量控制系统的研究,验证了在此控制系统下农用电动车能够实现高效、节能的目标,具有较大的实际使用价值。