题目：新型轮毂电机的原理分析、设计与控制

研究和开发电动汽车是实现节能环保型社会的必然需求。作为电动汽车的核心，驱动汽车的特性将直接影响汽车的运动性能。针对电动汽车对低速大转矩起动、高速小转矩巡航、高可靠性和控制简单的要求，提出了一种基于U形电磁铁的新型模块化永磁轮毂电机。

首先，本文介绍了该种电机的基本原理、控制方法和主要特点，说明其综合了开关磁阻电机和永磁电机的优点。根据机电能量转换关系推导了电机的电压和转矩方程，采用有限元仿真对电机的转矩特性、电感参数、磁链参数等进行了分析，得到了电机的较优工作点，将总的转矩分解为永磁转矩、电磁铁磁阻转矩和永磁体磁阻转矩，并对转矩脉动进行了深入的研究。基于磁链和转矩关系，提出了电压的提前相位控制策略，以提高电机的效率。

其次，对电机的弱磁能力和机械特性进行了研究，说明该种电机具有低速大转矩和高速恒功率的特性。分析了漏感、永磁体尺寸和绕组匝数等参数对弱磁特性、功率因数、磁链特性和输出转矩的影响规律，结合电机对转速和功率的要求对上述参数进行了优化设计，得到了生产样机所需的所有电机材料和尺寸参数。

然后，设计了DSP2812控制电路和IGBT驱动电路，编写了能够产生所需PWM波形的DSP和GAL程序，并采用测试电阻对电路和程序进行了测试，研究了不同吸收电容对IGBT通断的影响，为下一步进行样机测试打下了基础。

最后，根据有限元仿真数据，搭建电机的简化瞬态模型，以便节省三维有限元仿真所需的时间和内存资源，为验证电机的工作特性和控制方法提供了更加方便的途径。