基于LPC2132的雙驅(qū)電動車控制系統(tǒng)設(shè)計
加入技術(shù)交流群
當(dāng)今石油資源匱乏與環(huán)境保護的緊迫需求，對汽車工業(yè)的發(fā)展提出了新的要求，那就是：低噪聲.零排放和節(jié)能等，電動汽車正是當(dāng)今汽車工業(yè)籍以解決能源.環(huán)保等問題可持續(xù)發(fā)展的最重要途徑，而以輪轂電機為驅(qū)動的電動車既可以消除傳統(tǒng)傳動中的機械磨損與損耗，提高了傳動效率，又具有體積小和重量輕的優(yōu)點，使得提高效率的同時，車輪空間也能得到有效利用，更有利于實現(xiàn)機電一體化和現(xiàn)代控制技術(shù)；ARM7系列微處理器，作為32位嵌入式處理器，以其極高性能.低功耗.豐富的片上資源.小體積等特性，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于移動電話.手持式計算機.汽車等各領(lǐng)域，成為極具市場競爭和前景的處理器.本設(shè)計方案基于PHILIPS公司的ARM7TDMI-STM處理器LPC2132,分別控制兩個無刷直流電機，實現(xiàn)電動汽車兩后輪獨立驅(qū)動，對控制系統(tǒng)進行了可靠設(shè)計，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并最終在實踐中進行了驗證.
2.無刷直流電機及驅(qū)動控制
無刷直流電動機是由轉(zhuǎn)子位置傳感器.電動機本體以及電子開關(guān)電路組成.其工作原理如下：由位置傳感器（霍爾傳感器）定時動態(tài)檢測轉(zhuǎn)子所處的位置，并根據(jù)此位置信號來控制開關(guān)管的導(dǎo)通或截止，從而控制定子繞組通電與斷電，即實現(xiàn)了電子換向功能，并使電機連續(xù)運轉(zhuǎn).
圖1是三相聯(lián)結(jié)全橋驅(qū)動電路，其中，開關(guān)管Q1.Q3.Q5采用P溝道MOSFET功率管，柵極為低電平時MOSFET管導(dǎo)通，VD1.VD3.VD5為相應(yīng)的保護二極管；開關(guān)管Q2.Q4.Q6采用N溝道M O S F E T功率管，柵極為高電平時MOSFET管導(dǎo)通，VD2.VD4.VD6為相應(yīng)的保護二極管.其中位置傳感器的3個輸出端通過特定的邏輯電路控制Q1-Q6開關(guān)管工作（導(dǎo)通或截至），其控制方式有兩種：“三三導(dǎo)通方式”
與“二二導(dǎo)通方式”.全橋式驅(qū)動下的繞組又分為星形聯(lián)結(jié)和角形聯(lián)結(jié)，其聯(lián)結(jié)方式如圖2所示.
三三導(dǎo)通方式“指的是每次使3個開關(guān)管同時導(dǎo)通，在圖1中，各開關(guān)管的導(dǎo)通順序為：Q1.Q2.Q3–﹥Q2.Q3.Q4–﹥Q3.Q4.Q5–﹥Q4.Q5.Q6–﹥Q5.Q6.Q1–﹥Q6.Q1.Q2.”三三導(dǎo)通方式“在實際工作時又可以分為六種控制方式，每隔60°改變一次導(dǎo)通狀態(tài)，每改變一次狀態(tài)更換一個開關(guān)管，每個開關(guān)管導(dǎo)通180°.在每種狀態(tài)下，其合成轉(zhuǎn)矩的大小都是單相轉(zhuǎn)矩的1.5倍.
在本文中使用三相全橋星形聯(lián)結(jié)，采用”三三導(dǎo)通方式“,驅(qū)動電路中MOSFET管的導(dǎo)通或截止由相應(yīng)的軟件來控制，即根據(jù)位置傳感器的檢測信號來提取相應(yīng)的MOSFET管對應(yīng)的控制字，并通過特定的邏輯電路控制MOSFET管，實現(xiàn)對MOSFET管導(dǎo)通或截止控制，從而實現(xiàn)對無刷直流電機作出換相控制，使電機能連續(xù)運行.電機方向的控制只是上述功率MOSFET管的導(dǎo)通順序不同，也就是所提取的控制字不同.無刷直流電機的轉(zhuǎn)速控制，可以采用PWM（脈寬調(diào)制）方法來控制電機的通電電流，在此不做詳細描述.
霍爾傳感器相關(guān)文章:霍爾傳感器工作原理
霍爾傳感器相關(guān)文章:霍爾傳感器原理
評論