[發明專利]一種基于SVPWM的電動三輪車電機控制方法

在審

• 申請號: 201610768665.6
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107872186A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 王在峰;杜清潔
• 申請（專利權）人: 徐州科亞機電有限公司
• 主分類號: H02P27/12
• 分類號: H02P27/12;H02P21/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 賈郡

技術領域

本發明涉及一種電機控制方法。

背景技術

目前電動車行業的控制器硬件方案大都是基于方波控制理論；方波控制器對于整個電動車來說，電機換相會導致電流突變而導致轉矩脈動較大，使車子啟動噪音大且不平穩，起步扭矩小，效率不高。正弦波控制器根據空間矢量變頻控制算法，控制器轉換效率高能有效延長電池續航里程，解決了車子在起步時出現的抖動和不平穩而且起步扭矩大，效率高。

發明內容

發明目的：

技術方案：一種基于SVPWM的電動三輪車電機控制方法，包括如下步驟：

1)，通過速度傳感器采集電機實時速度以及相電流；

2)，將所述電機實時速度與設定速度作差后，經PI控制器得到轉矩參考電流；

3)，將所述相電流依次經過克拉克-派克變換，得到旋轉坐標系下的d軸電流和q軸電流；

4)，將所述轉矩參考電流與所述q軸電流作差后經PI控制器得到q軸電壓；

5)，將所述d軸電流和d軸參考電流作差后經PI控制器得到d軸電壓；

6)，將所述q軸電壓和d軸電壓經派克逆變換得到兩相靜止坐標系下的電壓信號；

7)，將兩相靜止坐標系下的電壓信號輸入SVPWM控制器，得到六路占空比信號；

8)，將所述六路占空比信號輸入逆變單元，所述逆變輸出電壓到電機。

進一步，所述步驟3)中的克拉克-派克變換為：

其中，i_a、i_b、i_c分別為電機三相電流，i_d i_q分別為旋轉坐標系下的d軸電流和q軸電流。

進一步，所述步驟1)中，通過光電編碼器采集電機轉速信號。

有益效果：本發明一種基于SVPWM的電動三輪車電機控制方法，SVPWM是通過三相交流逆變橋的6個開關的不同導通模式產生不同的電壓基本矢量，通過矢量合成，來合成任意矢量，通過導通時間的不同大小，來確定矢量的大小，從而實現電動車電機控制，具有平滑無噪音的特點。

附圖說明

圖1為本發明方法的控制框圖；

圖2為驅動電路示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做更進一步的解釋。

如圖1所示，一種基于SVPWM的電動三輪車電機控制方法，包括如下步驟：

1)，通過速度傳感器采集電機實時速度以及相電流；速度傳感器選用光電編碼器；

2)，將電機實時速度與設定速度作差后，經PI控制器得到轉矩參考電流；

3)，將相電流依次經過克拉克-派克變換，得到旋轉坐標系下的d軸電流和q軸電流；

4)，將轉矩參考電流與q軸電流作差后經PI控制器得到q軸電壓；

5)，將d軸電流和d軸參考電流作差后經PI控制器得到d軸電壓；

6)，將q軸電壓和d軸電壓經派克逆變換得到兩相靜止坐標系下的電壓信號；

7)，將兩相靜止坐標系下的電壓信號輸入SVPWM控制器，得到六路占空比信號；

8)，將六路占空比信號輸入逆變單元，逆變輸出電壓到電機。

其中，步驟3)中的克拉克-派克變換為：

其中，i_a、i_b、i_c分別為電機三相電流，i_d i_q分別為旋轉坐標系下的d軸電流和q軸電流。

電動車對單片機的性能要求非常高，否則極易導致事故的發生，因此作為主控芯片單片機至少滿足極高的實時性，以應對剎車、過流保護等突發事件，這也要求單片機有 足夠的、靈活的外部中斷；長時間高效穩定的工作；電源的電壓范圍寬，以應對外部的干擾；低功耗；需要能承受高溫、寒冷等異常氣候；帶ADC功能，用于測量電壓電流。結合以上問題選擇使用意法半導體ST公司的32位單片機STM32F030C8T6封裝方式是LQFP487*7*1.4；工作頻率48MHz；內存64KB；SRAM 8KB；6*16位的定時器；1*12-bit A/D轉換器；I/OS最大的輸入輸出39mA；串行接口2*I2C；2*USART；2*USART；電源電壓2.4-3.6；電源的電流3.4～250mA；正常工作溫度-40～85℃。