基于TSPWM的车用交流感应电机控制器设计

针对低速电动车所用两电平逆变器共模电压(CMV)严重的问题,采用新型PWM调制方法 TSPWM(Tristate Space Pulse Width Modulation),结合英飞凌32位微控制芯片XMC4200,在不增加硬件成本的条件下,设计了一套共模电压明显减小的车用交流感应电机控制器。提出了基于基本电压矢量作用时间和三相PWM占空比的TSPWM新的实现方法。研究了TSPWM与XMC4200结合产生新型PWM信号的方法,同时利用Matlab/Simulink和Dave3分别自动生成控制算法和底层驱动代码,并装载到以XMC4200为核心的电机控制器中进行试验。试验表明,采用TSPWM控制的感应电机具有较小的共模电压,所设计的控制器实现简单,具有较好的控制性能。

基于转矩角正切值的车用异步电机转子时间常数辨识

针对异步电机转子时间常数随温度和磁场饱和而变化,从而破坏定子电流励磁分量和转矩分量解耦条件,影响按转子磁链定向间接矢量控制系统动、静态性能的问题,提出了一种通过对比给定转矩角正切值与反馈转矩角正切值,并利用PI控制器来实时辨识异步电机转子时间常数的方法。对转矩角正切值与转子时间常数之间的关系进行了理论分析,推导了异步电机反馈的转矩角正切值计算公式,建立了MATLAB/Simulink环境下异步电机矢量控制系统的数学模型及基于转矩角正切值的转子时间常数辨识模型,并进行了仿真验证。仿真结果表明,这种基于计算转矩角正切值的异步电机转子时间常数辨识方法能够准确辨识出电机的实际转子时间常数,验证了该方法的正确性和可行性。

基于模型设计的电动车用交流感应电机控制系统开发

针对电动车用交流感应电机控制系统传统开发方法开发周期长、代码错误率高、维护困难的问题,提出了采用基于模型的设计进行交流感应电机(ACIM)控制程序开发的方法。建立了MATLAB/Simulink环境下感应电机矢量控制系统的上层控制策略模型,利用代码自动生成技术将感应电机的上层控制策略模型生成针对TI公司C28x系列DSP的嵌入式C代码,手工编写底层代码,在Code Composer Studio中完成了控制代码和底层驱动代码的整合。将整合后的控制代码装载到以TMS320F28335为核心的电机控制器中进行实验。实验结果表明,所开发的感应电机控制系统具有良好的控制性能,验证了基于模型设计的方法用于交流感应电机控制系统开发的可行性和有效性。