Control of A Electric Vehicle Drive System

Year 2019, Volume: 7 Issue: 1, 541 - 552, 31.01.2019

Muhsin Doğan Uğur Güvenç Çetin Elmas

https://doi.org/10.29130/dubited.506132

Abstract

In this study, speed control of permanent magnet synchronous hub motors used in electric vehicles has
been realized. Although SM-HUB motors are similar to brushless DC motors, rotor and stator
structures are different. Whereas in conventional FDAMs, the rotor is inside, in this type of motors the
rotor is outside. For this reason, position and speed controls of this type of motors are performed with
field effect position sensors. The loading system is made by connecting the SM-HUB motors with the
belt. This type of system has a nonlinear effect. In order to test the application results of the system, a
TMS320F2812 digital signal processor was designed and designed to drive an SM-HUB motor driver.
This drive has been executed in real time and has been shown to provide the desired performance
under different speed and load conditions. 

Keywords

Digital Signal Processing, PM-HUB Motor, Motor Control

Elektrikli Bir Aracın Sürme Sisteminin Denetimi

Abstract

Bu çalışmada elektrikli araçlarda kullanılan Sürekli Mıknatıslı Senkron Hub (SM-HUB) motorların hız kontrolü
gerçekleştirilmiştir. SM-HUB motorlar yapısı itibariyle Fırçasız doğru akım motorlara (FDAM) benzerlik
gösterse de rotor stator yapıları farklıdır. Klasik FDAM’larda rotor içerde iken bu tip motorlarda rotor dıştadır.
Bu nedenle bu tip motorların pozisyon ve hız kontrollerinde alan etkili pozisyon algılayıcıları ile
gerçekleştirilmiştir. Yükleme sistemi kayış ile SM-HUB motorların birbirine bağlanması ile yapılmıştır. Bu tip
sistem doğrusal olmayan etkiye sahiptir. Sistemin uygulama sonuçlarının test edilmesi için TMS320F2812
sayısal işaret işlemci ile denetlenen bir SM-HUB motorun sürücüsü tasarlanarak gerçekleştirilmiştir. Bu sürücü
gerçek zamanlı olarak çalıştırılmış, farklı hız ve yük koşullarında istenen performansı sağladığı görülmüştür. 

Keywords

Sayısal İşaret İşlemci, SM-HUB Motor, Motor Denetimi

References

• [1] A. Emadi, S. S. Williamson and A. Khaligh, “Power electronics intensive solutions for advanced electric, hybrid electric, and fuel cell vehicular power systems,” The Institute of Electrical and Electronics Engineers Transactions on Power Electronics, vol. 21, no. 3, pp. 567-577, 2006.
• [2] A. Emadi, M. Ehsani and J. M. Miller, Vehicular electric power systems: land, sea, air, and space vehicles. Florida: CRC Press, 2003.
• [3] Y. Hori, “Future vehicle driven by electricity and control-research on four wheel motored UOT Electric March II,” In Advanced Motion Control, 7th International Workshop Conference, Maribor, Slovenia, 2002, pp. 1-14.
• [4] M. Yılmaz, “ Fırçasız doğru akım motorunun algılayıcısız kontrolünde dalgacık tekniğinin uygulanması,” Doktora Tezi, Elektrik Mühendisliği Bölümü, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye, 2005.
• [5] P. Pillay and R. Krishnan, “ Modeling, simulation, and analysis of permanent-magnet motor drives. I. The permanent-magnet synchronous motor drive,” The Institute of Electrical and Electronics Engineers Transactions on Industry Applications, vol. 25, no. 2, pp. 265-273, 1989.
• [6] P. Pillay and R. Krishnan, “Modeling, simulation, and analysis of permanent-magnet motor drives, Part II: The brushless DC motor drive,” The Institute of Electrical and Electronics Engineers Transactions on Industry Applications, vol. 25, no. 2, pp. 274-279, 1989.
• [7] O . Üstün, “Sürekli mıknatıslı bir senkron motorun hızının bulanık sinirsel ve kayma kipli denetleyicilerle dönüşümlü denetimi,” Doktora Tezi, Elektrik Eğitimi ABD, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 2004.
• [8] C. Elmas, and O. Üstün, “A hybrid controller for the speed control of a permanent magnet synchronous motor drive,” Control Engineering Practice, vol. 16, no. 3, pp. 260-270, 2008.
• [9] Texas Instrument, TMS320f2812 Digital Signal Processor Implementation Tutorial, 2004.
• [10] S. Kesler, “Elektrik Makinaları Denetim Sistemlerinde TMS320F2812 DSP Kullanımı,” Akademik Bilişim, pp. 685-697, 2008.
• [11] C. Elmas, U. Güvenç, and M. U. Doğan, “Tire-Road Friction Coefficient Estimation and Experimental Setup Design of Electric Vehicle,”. Balkan Journal of Electrical and Computer Engineering, vol. 3, no. 4, pp. 202-207, 2015.
• [12] M. U. Doğan, “Bağımsız dört çekerli elektrikli bir aracın uyarlamalı denetimi,” Doktora Tezi, Elektrik Eğitimi ABD, Gazi Üniversitesi, Ankara, Türkiye, 2018.
• [13] A. Saygın, “Matris konverter ile asenkron motor hızının denetlenmesi,” Doktora Tezi, Elektrik Eğitimi ABD, Gazi Üniversitesi, Ankara, Türkiye, 2004.