基于TC1782的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)

　　3.1 軟件的旋變解碼

　　如前所述，PMSM電機(jī)的位置和轉(zhuǎn)速信息在電機(jī)控制中相當(dāng)重要，旋變接口電路為獲取這些信息提供了硬件解決方案。從ISO26262汽車功能安全規(guī)范要求的控制系統(tǒng)冗余性來看，需要提供第二種途徑獲取電機(jī)位置和轉(zhuǎn)速信息，從而驗(yàn)證硬件解決方案獲取的信息是否正確，提高系統(tǒng)的安全性，現(xiàn)有的歐洲電動(dòng)車電機(jī)控制系統(tǒng)常常使用軟件的旋變解碼作為硬件解碼方案的備份。TC1782的高速FADC接口為這種方法提供了硬件基礎(chǔ)，具體思路見圖8所示：

　　上圖所示的FIR變換及其后面的模塊功能都是由軟件來完成，CPU計(jì)算速度對(duì)PMSM這樣的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)而言非常關(guān)鍵。多次測(cè)試發(fā)現(xiàn)，基于上述軟件解碼流程生成的TC1782軟件代碼在效率上可以達(dá)到5微妙的計(jì)算速度，效率上能夠可以滿足系統(tǒng)的應(yīng)用要求。

　　3 測(cè)試驗(yàn)證

　　PMSM電機(jī)控制系統(tǒng)的測(cè)試在AVL的電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，其實(shí)物及系統(tǒng)架構(gòu)如圖9所示。母線電壓和輸入功率顯示在Yokogawa的WT3000功率分析儀測(cè)試，電流傳感器檢測(cè)U相和V相電流，另外WT3000功率分析儀通過扭矩傳感器和轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)試PMSM電機(jī)的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速。

　　圖10所示為母線電壓230伏、不同電源輸出功率下的相電流和電流頻率值，左圖為26千瓦下相電流有效值為235安，頻率為100.75赫茲，右圖為51千瓦下相電流有效值為270安，頻率為164.8赫茲。

　　4 結(jié)束語

　　電動(dòng)汽車電機(jī)控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心部件，本文針對(duì)用于PMSM電機(jī)控制系統(tǒng)的主控制器進(jìn)行了如下的設(shè)計(jì)與研發(fā)工作:

　　1) 根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的控制需求，提出了電機(jī)主控制器的設(shè)計(jì)原則及功能劃分，在此基礎(chǔ)上確定了基于TC1782的主控制器的硬件結(jié)構(gòu)及接口。

　　2) 參照ISO26262安全功能規(guī)范，在TC1782和CIC61508功能安全監(jiān)控芯片為硬件基礎(chǔ)上，集成SafeTcore功能安全軟件包。

　　3) 試驗(yàn)表明，該主控制器能夠很好的適應(yīng)電動(dòng)汽車的應(yīng)用環(huán)境，到達(dá)了對(duì)整車動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制與管理的設(shè)計(jì)目的。

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