考慮電機系統(tǒng)動態(tài)特性的雙驅(qū)純電動汽車驅(qū)動控制策略
發(fā)布時間:2021-07-26 13:05
純電動汽車作為緩解能源與環(huán)境危機的有效解決方案之一,如何降低其成本并提升其續(xù)駛里程成為擴大純電動汽車市場占比的重點問題。從整車層面來說,純電動汽車傳動系統(tǒng)構(gòu)型、部件參數(shù)匹配以及控制策略可直接影響純電動汽車的經(jīng)濟性。合理的傳動系統(tǒng)構(gòu)型和部件參數(shù)匹配亦可充分利用現(xiàn)有零部件技術(shù)從而有效降低純電動汽車的成本;诖,本文以一款電機集中式分布的雙電機驅(qū)動純電動汽車構(gòu)型為研究對象,構(gòu)建包含驅(qū)動電機動態(tài)數(shù)學模型的整車模型,進而設計了基于電機動態(tài)特性的雙驅(qū)純電動汽車驅(qū)動控制策略。主要研究如下:(1)深入分析雙電機驅(qū)動純電動汽車動力傳動系統(tǒng)構(gòu)型的結(jié)構(gòu)及其四種驅(qū)動模式,并對四種驅(qū)動模式進行動力學建模。為探究構(gòu)型的性能,對其傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件和整車行駛動力學進行建模,基于雙電機耦合傳動系統(tǒng)構(gòu)型工作特性劃分四種工作模式邊界,并基于電機靜態(tài)特性解決雙電機耦合驅(qū)動模式下兩個驅(qū)動電機的功率分配問題。(2)為獲取永磁同步電機動態(tài)特性,搭建永磁同步電機動態(tài)數(shù)學模型,包括其電壓模型、磁鏈模型、轉(zhuǎn)矩模型等。為獲得永磁同步電機的動態(tài)損耗特性,搭建了包含銅耗、鐵耗的永磁同步電機本體損耗模型以及包含IGBT模塊導通損耗、開關(guān)損耗和...
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.1 純電動汽車多動力源傳動系統(tǒng)現(xiàn)狀
1.2.2 多動力源耦合驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動控制策略研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問題
1.4 本文主要內(nèi)容
2 雙驅(qū)純電動汽車傳動系統(tǒng)建模及基本控制策略
2.1 電動汽車結(jié)構(gòu)及工作模式分析
2.1.1 雙驅(qū)純電動車驅(qū)動系統(tǒng)構(gòu)型
2.1.2 驅(qū)動模式特性分析
2.1.3 整車及部件參數(shù)
2.2 部件建模
2.2.1 電機靜態(tài)模型
2.2.2 電池模型
2.2.3 行駛動力學模型
2.3 基于電機靜態(tài)特性的驅(qū)動控制策略
2.3.1 模式切換策略
2.3.2 功率分配策略
2.4 本章小結(jié)
3 永磁同步電機數(shù)學建模及其電流控制策略
3.1 三相永磁同步電機動態(tài)數(shù)學模型
3.1.1 基本結(jié)構(gòu)和工作原理
3.1.2 坐標變換
3.1.3 動態(tài)數(shù)學模型
3.2 傳統(tǒng)永磁同步電機電流控制策略
3.2.1 電機運行約束條件
3.2.2 最大轉(zhuǎn)矩電流比控制
3.2.3 最大電流電壓控制
3.2.4 最大轉(zhuǎn)矩電壓比控制
3.3 基于轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩-電流MAP的電流控制策略
3.3.1 電流控制區(qū)域分析
3.3.2 基于轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩-電流MAP的電流控制策略
3.4 本章小結(jié)
4 基于轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩-電流MAP的矢量控制方案
4.1 基于轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩-電流MAP的矢量控制方案
4.1.1 傳統(tǒng)矢量控制方案
4.1.2 基于轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩-電流MAP的矢量控制方案
4.1.3 直流母線電壓修正
4.2 SVPWM開關(guān)控制
4.2.1 SVPWM的原理
4.2.2 SVPWM算法基本流程
4.3 仿真模型建立
4.3.1 整車約束條件與永磁同步電機本體參數(shù)
4.3.2 永磁同步電機仿真模型
4.4 矢量控制方案動態(tài)性能仿真
4.4.1 SVPWM驗證
4.4.2 矢量控制方案仿真對比
4.4.3 直流母線電壓變化對電機性能影響
4.5 本章小結(jié)
5 考慮電機動態(tài)特性的驅(qū)動控制策略研究
5.1 永磁同步電機系統(tǒng)損耗分析
5.1.1 逆變器功率損耗分析與建模
5.1.2 永磁同步電機損耗分析與建模
5.1.3 永磁同步電機系統(tǒng)整體損耗仿真分析
5.2 基于電機動態(tài)特性的驅(qū)動控制策略
5.2.1 電機MG1/MG2單獨驅(qū)動模式
5.2.2 轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動模式
5.2.3 轉(zhuǎn)速耦合驅(qū)動模式
5.3 仿真對比分析
5.3.1 加速性能仿真
5.3.2 轉(zhuǎn)矩耦合模式驅(qū)動過程仿真分析
5.3.3 轉(zhuǎn)速耦合模式驅(qū)動過程仿真分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
附錄
A 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
B 作者在攻讀學位期間取得的科研成果目錄
C 作者在攻讀學位期間參加的科研項目
D 學位論文數(shù)據(jù)集
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]卓越品質(zhì) 非凡體驗——比亞迪2017款K9&K8純電動客車發(fā)布上市[J]. 城市公共交通. 2017(06)
[2]表貼式與內(nèi)置式永磁同步風力發(fā)電機的軸電流模型對比分析[J]. 劉瑞芳,孟延停. 北京交通大學學報. 2017(02)
[3]淺談分布式驅(qū)動電動汽車動力學控制發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 孫遠舉. 山東工業(yè)技術(shù). 2016(18)
[4]節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(20122020年)[J]. 地球. 2015(09)
[5]插電式混合動力汽車能量管理策略綜述[J]. 謝海明,黃勇,王靜,田光宇. 重慶理工大學學報(自然科學). 2015(07)
[6]分布式驅(qū)動電動汽車輪邊電機傳動系統(tǒng)動態(tài)特性仿真[J]. 劉浩,鐘再敏,敬輝,陳辛波. 汽車工程. 2014(05)
[7]《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》解讀[J]. 王剛. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2012(06)
[8]永磁同步電機的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 唐麗嬋,齊亮. 裝備機械. 2011(01)
[9]“十五”國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)電動汽車重大專項進展[J]. 電動汽車重大專項總體組. 汽車工程. 2003(06)
博士論文
[1]純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制策略研究[D]. 周飛鯤.吉林大學 2013
[2]混聯(lián)式混合動力客車功率均衡能量管理控制策略研究[D]. 林歆悠.重慶大學 2011
[3]車用永磁同步電機的參數(shù)匹配、協(xié)調(diào)控制與性能評價研究[D]. 王偉.吉林大學 2010
碩士論文
[1]SVPWM調(diào)制技術(shù)應用分析[D]. 徐寧.吉林大學 2018
[2]基于工況識別的雙驅(qū)純電動汽車能量管理策略研究[D]. 祖國強.重慶大學 2017
[3]雙驅(qū)純電動汽車驅(qū)動控制及性能優(yōu)化仿真[D]. 龐滔.重慶大學 2017
[4]永磁同步電機轉(zhuǎn)子溫度場計算與測量[D]. 李統(tǒng).浙江大學 2017
[5]雙驅(qū)純電動汽車動力傳動系統(tǒng)設計與仿真[D]. 李健彰.重慶大學 2016
[6]電動汽車用內(nèi)置式永磁同步電機效率優(yōu)化控制策略研究[D]. 陳梓懷.華中科技大學 2016
[7]新型雙電機耦合驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動控制策略研究[D]. 曾劍峰.重慶大學 2015
[8]雙電機構(gòu)型純電動轎車動力系統(tǒng)匹配與控制策略研究[D]. 劉德春.吉林大學 2014
[9]插電混合動力汽車永磁同步電機控制算法開發(fā)[D]. 郭明臣.吉林大學 2014
[10]內(nèi)置式永磁同步電機最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略研究[D]. 吳芳.哈爾濱工業(yè)大學 2013
本文編號:3303618
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.1 純電動汽車多動力源傳動系統(tǒng)現(xiàn)狀
1.2.2 多動力源耦合驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動控制策略研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問題
1.4 本文主要內(nèi)容
2 雙驅(qū)純電動汽車傳動系統(tǒng)建模及基本控制策略
2.1 電動汽車結(jié)構(gòu)及工作模式分析
2.1.1 雙驅(qū)純電動車驅(qū)動系統(tǒng)構(gòu)型
2.1.2 驅(qū)動模式特性分析
2.1.3 整車及部件參數(shù)
2.2 部件建模
2.2.1 電機靜態(tài)模型
2.2.2 電池模型
2.2.3 行駛動力學模型
2.3 基于電機靜態(tài)特性的驅(qū)動控制策略
2.3.1 模式切換策略
2.3.2 功率分配策略
2.4 本章小結(jié)
3 永磁同步電機數(shù)學建模及其電流控制策略
3.1 三相永磁同步電機動態(tài)數(shù)學模型
3.1.1 基本結(jié)構(gòu)和工作原理
3.1.2 坐標變換
3.1.3 動態(tài)數(shù)學模型
3.2 傳統(tǒng)永磁同步電機電流控制策略
3.2.1 電機運行約束條件
3.2.2 最大轉(zhuǎn)矩電流比控制
3.2.3 最大電流電壓控制
3.2.4 最大轉(zhuǎn)矩電壓比控制
3.3 基于轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩-電流MAP的電流控制策略
3.3.1 電流控制區(qū)域分析
3.3.2 基于轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩-電流MAP的電流控制策略
3.4 本章小結(jié)
4 基于轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩-電流MAP的矢量控制方案
4.1 基于轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩-電流MAP的矢量控制方案
4.1.1 傳統(tǒng)矢量控制方案
4.1.2 基于轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩-電流MAP的矢量控制方案
4.1.3 直流母線電壓修正
4.2 SVPWM開關(guān)控制
4.2.1 SVPWM的原理
4.2.2 SVPWM算法基本流程
4.3 仿真模型建立
4.3.1 整車約束條件與永磁同步電機本體參數(shù)
4.3.2 永磁同步電機仿真模型
4.4 矢量控制方案動態(tài)性能仿真
4.4.1 SVPWM驗證
4.4.2 矢量控制方案仿真對比
4.4.3 直流母線電壓變化對電機性能影響
4.5 本章小結(jié)
5 考慮電機動態(tài)特性的驅(qū)動控制策略研究
5.1 永磁同步電機系統(tǒng)損耗分析
5.1.1 逆變器功率損耗分析與建模
5.1.2 永磁同步電機損耗分析與建模
5.1.3 永磁同步電機系統(tǒng)整體損耗仿真分析
5.2 基于電機動態(tài)特性的驅(qū)動控制策略
5.2.1 電機MG1/MG2單獨驅(qū)動模式
5.2.2 轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動模式
5.2.3 轉(zhuǎn)速耦合驅(qū)動模式
5.3 仿真對比分析
5.3.1 加速性能仿真
5.3.2 轉(zhuǎn)矩耦合模式驅(qū)動過程仿真分析
5.3.3 轉(zhuǎn)速耦合模式驅(qū)動過程仿真分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
附錄
A 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
B 作者在攻讀學位期間取得的科研成果目錄
C 作者在攻讀學位期間參加的科研項目
D 學位論文數(shù)據(jù)集
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]卓越品質(zhì) 非凡體驗——比亞迪2017款K9&K8純電動客車發(fā)布上市[J]. 城市公共交通. 2017(06)
[2]表貼式與內(nèi)置式永磁同步風力發(fā)電機的軸電流模型對比分析[J]. 劉瑞芳,孟延停. 北京交通大學學報. 2017(02)
[3]淺談分布式驅(qū)動電動汽車動力學控制發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 孫遠舉. 山東工業(yè)技術(shù). 2016(18)
[4]節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(20122020年)[J]. 地球. 2015(09)
[5]插電式混合動力汽車能量管理策略綜述[J]. 謝海明,黃勇,王靜,田光宇. 重慶理工大學學報(自然科學). 2015(07)
[6]分布式驅(qū)動電動汽車輪邊電機傳動系統(tǒng)動態(tài)特性仿真[J]. 劉浩,鐘再敏,敬輝,陳辛波. 汽車工程. 2014(05)
[7]《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》解讀[J]. 王剛. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2012(06)
[8]永磁同步電機的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 唐麗嬋,齊亮. 裝備機械. 2011(01)
[9]“十五”國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)電動汽車重大專項進展[J]. 電動汽車重大專項總體組. 汽車工程. 2003(06)
博士論文
[1]純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制策略研究[D]. 周飛鯤.吉林大學 2013
[2]混聯(lián)式混合動力客車功率均衡能量管理控制策略研究[D]. 林歆悠.重慶大學 2011
[3]車用永磁同步電機的參數(shù)匹配、協(xié)調(diào)控制與性能評價研究[D]. 王偉.吉林大學 2010
碩士論文
[1]SVPWM調(diào)制技術(shù)應用分析[D]. 徐寧.吉林大學 2018
[2]基于工況識別的雙驅(qū)純電動汽車能量管理策略研究[D]. 祖國強.重慶大學 2017
[3]雙驅(qū)純電動汽車驅(qū)動控制及性能優(yōu)化仿真[D]. 龐滔.重慶大學 2017
[4]永磁同步電機轉(zhuǎn)子溫度場計算與測量[D]. 李統(tǒng).浙江大學 2017
[5]雙驅(qū)純電動汽車動力傳動系統(tǒng)設計與仿真[D]. 李健彰.重慶大學 2016
[6]電動汽車用內(nèi)置式永磁同步電機效率優(yōu)化控制策略研究[D]. 陳梓懷.華中科技大學 2016
[7]新型雙電機耦合驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動控制策略研究[D]. 曾劍峰.重慶大學 2015
[8]雙電機構(gòu)型純電動轎車動力系統(tǒng)匹配與控制策略研究[D]. 劉德春.吉林大學 2014
[9]插電混合動力汽車永磁同步電機控制算法開發(fā)[D]. 郭明臣.吉林大學 2014
[10]內(nèi)置式永磁同步電機最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略研究[D]. 吳芳.哈爾濱工業(yè)大學 2013
本文編號:3303618
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