Návrh řídicího software pro měnič pro elektrickou formuli

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem řídicího systému frekvenčního měniče pro elektrický závodní vůz. Je odvozen matematický model synchronního motoru s permanentními magnety (PMSM) pomocí konceptu prostorových vektorů, Parkovy a Clarkové transformací a základních fyzikálních principů rotujících strojů. Jsou srovnány různé strategie řízení motorů, například vektorové řízení (FOC), a metody modulace napětí. Pomocí postupů klasické teorie řízení jsou analyticky navrženy regulátory pro parametrizovaný model motoru. Je popsána identifikace systému s důrazem na identifikaci automatickou. Řízení je implementováno na mikrokontroleru STM32G474 pro ověření teoretických výsledků v laboratorním prostředí.

This bachelor's thesis aims to develop software for motor controller of an electric race car. Mathematical model of a Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) is derived using concepts of space vectors with Clarke and Park transformations and fundamental physical laws governing the operation of rotating electrical machines. Various motor control strategies, such as Field Oriented Control (FOC), and voltage modulation methods are reviewed. Tools of classical control theory are used to analytically find regulator gains for the parameterized motor model. System identification is discussed with emphasis on automated commissioning. The control algorithm is implemented on an STM32G474 microcontroller and theoretical results are verified in the laboratory environment.