一种电动车用电机无扰动加减速控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电动车用电机无扰动加减速控制系统。
【背景技术】
[0002]异步电动机在对速度进行控制时，加速太慢，爬坡性能受到影响，加速太快，如果电压没有跟上扭矩的变化需求，容易造成堵转，因此必须对异步电机的加速和减速过程进行控制。
[0003]电动车在运行时，根据踏板开关信号的大小，实现整车的速度控制。当油门信号较小时，驾驶者希望以较小的速度运行，当油门电压信号较大时，希望以较快的速度运行，电动车在实际运行时，由于油门电压信号的大小在不断的变化，在进行速度控制时，跟随油门信号大小变换的直接量是同步转速和给定转速，当给定转速频繁变化时，电机处于不断的加速与减速过程，如果加速慢，不仅影响驾驶者的感觉，还影响其爬坡性能，如果减速快，此时在减速过程中有可能进入再生制动状态，造成减速冲击大，因此必须对其加减速过程进行控制。
[0004]目前常用的纯电动车加减速过程的控制方法有以下几种:
[0005]—是在整个运行区间内，加速和减速分别按照同样的速度进行控制，加速过程较慢，而减速过程较快。其实质是在加速和减速过程中采用匀加速曲线和匀减速曲线运行，这种方法可以实现平滑加速和快速减速，但是其存在的问题是加速过程慢，并且影响在油门信号电压较大时的爬坡性能，并且减速过程存在冲击。
[0006]二是根据油门电压信号的大小与给定转速和同步转速之前的关系，拟合两条曲线，在实际进行加减速控制时，按照拟合的曲线进行加速和减速控制。这种方法在实际控制时虽然能够能够精确的通过油门信号控制同步转速和给定转速，但是由于在低速、中速和高速区曲线的斜率不一样，造成在整个运行区间内，加速和减速控制不均匀，在低速区加速慢，在高速区加速快。
[0007]上述可知，有必要对现有技术作进一步改进。
【发明内容】
[0008]针对以上问题，本实用新型提出了一种结构设计简单、合理，使用安全、稳定，在整个运行区间内加减速运行均匀且没有扰动，并且能够符合驾驶员驾驶习惯的电动车用电机无扰动加减速控制系统。
[0009]本实用是通过以下技术方案实现的:
[0010]上述的电动车用电机无扰动加减速控制系统，包括低频软启动单元、低频自动补偿单元、油门信号判断单元、系统控制单元、加速过程控制单元以及减速过程控制单元；所述低频自动补偿单元是用于电动车低频时降低启动时的冲击电流，包括转速检测硬件处理电路、电流检测硬件处理电路和电池电压检测硬件处理电路；所述低频自动补偿单元与所述低频软启动单元连接，并集成为一体；所述加速过程控制单元和减速过程控制单元集成为一体；所述油门信号判断单元分别连接所述的低频软启动单元和低频自动补偿单元的集成体和所述系统控制单元，包括油门信号检测电路；所述系统控制单元一端连接于所述加速过程控制单元和减速过程控制单元的集成体。
[0011]所述电动车用电机无扰动加减速控制系统，其中:所述转速检测硬件处理电路是由电阻R1~R8、电容C1~C6、共模抑制电感T、电压比较器Ql、光电耦合器Ul和施密特触发器U2连接组成；所述电阻Rl —端连接+12V电源，另一端通过所述电阻R2连接所述共模抑制电感T其中一个输入端，所述电阻Rl与电阻R2的连接点还连接有端子BMB并通过所述端子BMB连接在电机的正交编码器的转速脉冲输出端；所述电容Cl并联于所述共模抑制电感T的两个输入端之间且一端还接地；所述电容C2并联于所述共模抑制电感T的两个输出端之间且一端还接地；所述电压比较器Ql的电源正极端连接+12V电源，电源负极端接地，同相输入端连接所述共模抑制电感T其中一个输出端，反相输入端连接所述电阻R3并通过所述电阻R3连接+6V的电源；所述电阻R4 —端连接+12V电源，另一端连接所述电压比较器Ql的输出端；所述光电耦合器Ul的阴极端接地，阳极端通过所述电阻R5连接至所述电压比较器Ql的输出端，基极连接+3.3V电源，发射极接地，集电极通过所述电阻R7连接至所述施密特触发器U2的端口 A ;所述电阻R6 —端连接+3.3V电源，另一端连接所述光电耦合器Ul的集电极；所述电容C3 —端连接于所述光电耦合器Ul的集电极与所述电阻R6、R7的连接点，另一端接地；所述电容C4 一端接地，另一端连接于所述电阻R6、所述光电耦合器Ul的基极与+3.3V电源的连接点；所述施密特触发器U2通过端子GND接地，通过端子VCC连接+3.3V电源；所述电容C5 —端连接+3.3V电源，另一端接地；所述电容C6 —端连接所述施密特触发器U2的端子Y，另一端接地；所述电阻R8 —端连接于所述电容C6与所述施密特触发器U2的端子Y之间的连接点，另一端连接有输出端子CAP2并通过所述输出端子CAP2连接到DSP的速度捕捉口。
[0012]所述电动车用电机无扰动加减速控制系统，其中:所述电流检测硬件处理电路是由芯片Al、瞬态抑制二极管TVS2和TVS3、电容C10~C20、电阻R18~R28、芯片U4、运算放大器Q4和Q5连接组成；所述芯片Al的I号引脚连接+5V电源，2号引脚接地；所述瞬态抑制二极管TVS2的阳极端接地，阴极端连接所述芯片Al的3号引脚；所述电容ClO —端接地，另一端连接+5V电源；所述电容Cll 一端连接所述芯片Al的3号引脚，另一端接地；所述电容C12 一端连接所述芯片Al的3号引脚，另一端连接所述电阻R20并通过所述电阻R20连接至所述芯片U3的引脚INl ;所述电阻R18 —端接地，另一端连接于所述芯片Al的3号引脚与所述电容C12的连接点；所述电阻R19 —端接地，另一端连接于所述电容C12与电阻R20的连接点；所述芯片U4通过引脚IN2接地，通过引脚V+连接+5V电源；所述电容C13 —端连接+5V电源，另一端接地；所述电容C14为极性电容，其正极端连接所述芯片U3的引脚Vout,负极端分别连接所述芯片U3的引脚0UTRIN、引脚EN和引脚GND ;所述电阻R21 —端连接所述芯片U3的引脚Vout，另一端连接所述电阻R23并通过所述电阻R23连接所述运算放大器Q4的同相输入端；所述电容C15 —端连接所述电阻R21与电阻R23的连接点，另一端接地；所述电阻R22 —端连接所述电阻R21与电阻R23的连接点，另一端接地；所述运算放大器Q4的正极端连接+5V电源，负极端接地，反相输入端连接所述电阻R24并通过所述电阻R24接地；所述电容C16—端连接于所述运算放大器Q4的同相输入端与反相输入端之间；所述电阻R25连接于所述运算放大器Q4的反相输入端与输出端之间；所述电容C17并联于所述电阻R25两端；所述电容C18 —端连接于所述运算放大器Q4的输出端，另一端接地；所述电阻R26并联于所述电容C18两端；所述电阻R27 —端连接于所述运算放大器Q4的输出端，另一端连接于所述运算放大器Q5的同相输入端；所述运算放大器Q4的反相输入端与输出端相连；所述电阻R28 —端连接所述运算放大器Q4的输出端，另一端连接有端子ADCIN5 ;所述电容C19 一端连接端子ADCIN5，另一端接地；所述瞬态抑制二极管TVS3的阳极端接地，阴极端连接端子ADCIN5 ;所述电容C20 —端连接+5V电源，另一端接地。
[0013]所述电动车用电机无扰动加减速控制系统，其中:所述电池电压检测硬件处理电路是由电阻R29~R36、瞬态抑制二极管TVS4和TVS5、电容C21~C24、运算放大器Q6和Q7连接组成；所述电阻R29