本文關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《湖南大學(xué)》 2005年

純電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略研究

李斌花  

【摘要】：在環(huán)境壓力日益緊張的今天,電動(dòng)汽車(chē)的研究越來(lái)越受重視�，F(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)可分為純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池電動(dòng)汽車(chē)。不論對(duì)于哪種電動(dòng)汽車(chē)而言,電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都是其不可缺少的一部分,其動(dòng)力輸出直接影響到電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性能,其能耗直接影響到電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程。 本文的研究方向是純電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策略。為了便于研究車(chē)輛動(dòng)力性能,同時(shí)考慮到交流感應(yīng)電機(jī)具有調(diào)速范圍寬的優(yōu)點(diǎn),本文的研究選擇了交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)布置方式、固定減速比的電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為具體研究對(duì)象。電機(jī)調(diào)速方法采用直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。 本文的研究目的是:建立按照駕駛員操作來(lái)控制電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力輸出的控制模型,選擇適當(dāng)?shù)目刂撇呗?為直接轉(zhuǎn)矩控制模塊提供轉(zhuǎn)矩給定值,從而使電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力輸出達(dá)到駕駛員的駕駛目的。 研究中,首先建立了電動(dòng)汽車(chē)行駛過(guò)程中的力學(xué)模型,并通過(guò)桑塔納改裝電動(dòng)汽車(chē)道路試驗(yàn),在一定程度上驗(yàn)證了該模型,在此基礎(chǔ)上提出了兩種控制模型。控制模型先選擇了模糊控制策略,但由于受專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)缺乏的限制以及輸入量變化范圍難于估計(jì)等因素的影響,該控制策略未能取得理想效果。而后,本文采用了一種變參數(shù)PID控制—基于車(chē)速偏差的增量式控制策略,仿真結(jié)果表明,該控制策略能夠達(dá)到控制要求。進(jìn)而對(duì)該控制策略在較為復(fù)雜的路面狀況下進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了該策略的可行性和有效性。 為了提高能量利用率,文章考慮了制動(dòng)、減速時(shí)的能量回饋問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類(lèi)號(hào)】：U469.72
【目錄】：

摘要8-9

Abstract9-10

第1章 緒論10-14

1．1 電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展及現(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)10-11

1．2 電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究的背景與意義11

1．3 電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介11-12

1．4 目前電動(dòng)汽車(chē)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及其控制器的研究熱點(diǎn)12-13

1．5 本文的研究?jī)?nèi)容13-14

第2章 純電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹14-22

2．1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置方式與系統(tǒng)構(gòu)成14-17

2．1．1 機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)14-15

2．1．2 機(jī)電集成化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)15

2．1．3 機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)15-16

2．1．4 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)16-17

2．1．5 電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成17

2．2 電動(dòng)汽車(chē)對(duì)其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特殊要求17

2．3 電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分類(lèi)與選擇17-20

2．3．1 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18

2．3．2 交流感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18-19

2．3．3 永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)19

2．3．4 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)19

2．3．5 電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選擇19-20

2．4 電動(dòng)汽車(chē)交流感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能量回饋20-21

2．5 小結(jié)21-22

第3章 直接轉(zhuǎn)矩控制的基本結(jié)構(gòu)與原理22-32

3．1 交流感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速方法22-24

3．1．1 矢量控制技術(shù)的特點(diǎn)22-23

3．1．2 直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的特點(diǎn)23-24

3．1．3 直接轉(zhuǎn)矩控制在電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用24

3．2 異步電動(dòng)機(jī)在兩相靜止αβ坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型24-26

3．2．1 異步電動(dòng)機(jī)空間矢量24-25

3．2．2 異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型25-26

3．3 直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理26-28

3．3．1 逆變器的電壓狀態(tài)及其空間矢量表示26-27

3．3．2 定子磁鏈空間矢量的概念27-28

3．4 直接轉(zhuǎn)矩控制的基本組成28-30

3．5 采用直接轉(zhuǎn)矩控制思想的電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案30-31

3．6 小結(jié)31-32

第4章 電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)建模32-46

4．1 電動(dòng)汽車(chē)性能指標(biāo)32-33

4．2 車(chē)輛行駛條件33-36

4．2．1 車(chē)輛行駛過(guò)程中力的平衡33

4．2．2 車(chē)輛行駛阻力33-35

4．2．3 車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力35

4．2．4 車(chē)輛行駛的驅(qū)動(dòng)-附著條件35-36

4．2．5 車(chē)輛行駛過(guò)程中功率的平衡36

4．2．6 車(chē)輛行駛平衡方程總結(jié)36

4．3 車(chē)輛牽引力分析的閉式解思想36-38

4．3．1 車(chē)輛牽引力分析的一種閉式解方案37-38

4．3．2 本文將采用的牽引力分析方法38

4．4 電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供應(yīng)特性場(chǎng)的確定38-45

4．4．1 車(chē)輛驅(qū)動(dòng)特性場(chǎng)38-39

4．4．2 電動(dòng)機(jī)典型輸出特性39-40

4．4．3 電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)的選擇與供應(yīng)場(chǎng)的確定40-41

4．4．4 仿真與試驗(yàn)41-45

4．5 小結(jié)45-46

第5章 電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略研究46-74

5．1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制模型46-48

5．2 車(chē)輛駕駛模式48-50

5．2．1 車(chē)輛運(yùn)行模式49

5．2．2 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力性能測(cè)試的駕駛模式49-50

5．3 模糊控制策略研究50-63

5．3．1 模糊控制原理51

5．3．2 模糊控制系統(tǒng)的組成51-52

5．3．3 模糊控制系統(tǒng)建模52-57

5．3．4 電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模糊控制仿真與效果分析57-63

5．4 增量式控制策略研究63-70

5．4．1 基于偏差的 PID控制算法在車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制中的應(yīng)用63-64

5．4．2 基于車(chē)速偏差的增量式控制建模與仿真64-70

5．5 增量式控制策略在其他路面條件下的適用性討論70-73

5．5．1 爬坡時(shí)增量式控制策略的適用性70-71

5．5．2 復(fù)雜路況下增量式控制策略的適用性71-73

5．6 小結(jié)73-74

結(jié)論74-76

參考文獻(xiàn)76-80

致謝80-81

附錄A (攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄)81

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本文編號(hào)：202121