純電動汽車動力總成測試系統(tǒng)設(shè)計及負(fù)載模擬方法的研究
發(fā)布時間:2024-01-28 16:13
從目前中國汽車行業(yè)的發(fā)展來看,發(fā)展新能源汽車是我國面對能源安全、低碳挑戰(zhàn)的重要舉措,是我國由汽車大國發(fā)展為汽車強國的必由之路。電動汽車使用電機及動力電池作為動力源替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機,成為了新能源汽車的主力軍,發(fā)展迅速壯大。建立動力總成測試系統(tǒng)實現(xiàn)對電動汽車動力總成進(jìn)行動力性和經(jīng)濟性的測試,是汽車動力系統(tǒng)研發(fā)的重要環(huán)節(jié),而能夠精確模擬汽車在道路上行駛時遇到的阻力是評估該測試系統(tǒng)性能的一個重要指標(biāo);诖,本文對測試系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)和負(fù)載模擬方法進(jìn)行了如下研究:對目前工業(yè)中廣泛應(yīng)用的負(fù)載模擬方法如基于逆模型的控制方法、傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制方法以及加入前饋的轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制方法進(jìn)行詳細(xì)的推導(dǎo),分析了各種負(fù)載模擬方法的優(yōu)缺點。針對以上負(fù)載模擬方法中存在的問題,提出采用轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速閉環(huán)復(fù)合控制方法,從理論上論述了該方法的有效性及可行性。建立汽車縱向動力學(xué)模型,詳細(xì)推導(dǎo)了汽車行駛阻力在電機端的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩。將動力總成試驗臺分為整車部分、聯(lián)軸器部分、驅(qū)動電機和測功機部分,模塊化建立仿真模型。針對逆模型控制方法、傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制方法以及轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速閉環(huán)復(fù)合控制方法進(jìn)行仿真分析,證明負(fù)載模擬方法理論分析的正確性。對基于轉(zhuǎn)...
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 中國汽車發(fā)展概要
1.2 動力總成測試系統(tǒng)研究意義
1.3 電動汽車測試試驗臺研究現(xiàn)狀
1.4 負(fù)載模擬研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 動力總成試驗臺硬件設(shè)計
2.1 試驗臺開發(fā)總體思路
2.2 動力總成試驗臺整體結(jié)構(gòu)
2.3 驅(qū)動部分設(shè)計
2.3.1 驅(qū)動電機參數(shù)匹配
2.3.2 動力電源供電方案
2.4 負(fù)載模擬部分設(shè)計
2.5 狀態(tài)監(jiān)測部分設(shè)計
2.5.1 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量
2.5.2 電壓電流測量
2.5.3 系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)測
2.6 本章小結(jié)
第3章 動力總成試驗臺負(fù)載模擬方法
3.1 行駛阻力分析建模
3.1.1 汽車縱向動力學(xué)模型
3.1.2 試驗臺等效阻力分析推導(dǎo)
3.2 負(fù)載模擬方法分析
3.2.1 前向、后向仿真建模比較
3.2.2 基于逆模型的控制方法
3.2.3 基于轉(zhuǎn)速閉環(huán)的控制方法
3.3 本章小結(jié)
第4章 負(fù)載模擬控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真研究
4.1 動力總成試驗臺模型建立
4.1.1 電機驅(qū)動系統(tǒng)與測功機建模
4.1.2 整車模型建立
4.1.3 聯(lián)軸器建模
4.1.4 動力總成試驗臺建模
4.2 模糊自整定PI控制
4.2.1 模糊控制理論
4.2.2 模糊自整定PID控制基礎(chǔ)
4.2.3 模糊自整定PI控制器設(shè)計
4.3 動力總成試驗臺不確定性分析
4.3.1 機械系統(tǒng)的不確定性
4.3.2 電力系統(tǒng)的不確定性
4.4 干擾觀測器的設(shè)計
4.4.1 經(jīng)典干擾觀測器
4.4.2 改進(jìn)的干擾觀測器
4.5 仿真結(jié)果分析
4.5.1 多種負(fù)載模擬方法仿真分析
4.5.2 模糊自整定PI控制仿真分析
4.5.3 考慮干擾力矩的仿真分析
4.5.4 考慮干擾力矩及傳感器誤差的仿真分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 動力總成試驗臺軟件設(shè)計及實驗
5.1 動力總成試驗臺軟件設(shè)計
5.1.1 動力總成試驗臺
5.1.2 試驗臺功能需求
5.1.3 上位機軟件簡介
5.1.4 上位機軟件程序
5.2 動力總成試驗臺參數(shù)識別
5.2.1 動力總成試驗臺轉(zhuǎn)動阻尼的測定
5.2.2 動力總成試驗臺轉(zhuǎn)動慣量的測定
5.3 電機驅(qū)動系統(tǒng)測試實驗結(jié)果
5.3.1 驅(qū)動電機負(fù)載試驗
5.3.2 電機驅(qū)動系統(tǒng)效率
5.3.3 驅(qū)動電機溫升特性
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3887749
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 中國汽車發(fā)展概要
1.2 動力總成測試系統(tǒng)研究意義
1.3 電動汽車測試試驗臺研究現(xiàn)狀
1.4 負(fù)載模擬研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 動力總成試驗臺硬件設(shè)計
2.1 試驗臺開發(fā)總體思路
2.2 動力總成試驗臺整體結(jié)構(gòu)
2.3 驅(qū)動部分設(shè)計
2.3.1 驅(qū)動電機參數(shù)匹配
2.3.2 動力電源供電方案
2.4 負(fù)載模擬部分設(shè)計
2.5 狀態(tài)監(jiān)測部分設(shè)計
2.5.1 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量
2.5.2 電壓電流測量
2.5.3 系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)測
2.6 本章小結(jié)
第3章 動力總成試驗臺負(fù)載模擬方法
3.1 行駛阻力分析建模
3.1.1 汽車縱向動力學(xué)模型
3.1.2 試驗臺等效阻力分析推導(dǎo)
3.2 負(fù)載模擬方法分析
3.2.1 前向、后向仿真建模比較
3.2.2 基于逆模型的控制方法
3.2.3 基于轉(zhuǎn)速閉環(huán)的控制方法
3.3 本章小結(jié)
第4章 負(fù)載模擬控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真研究
4.1 動力總成試驗臺模型建立
4.1.1 電機驅(qū)動系統(tǒng)與測功機建模
4.1.2 整車模型建立
4.1.3 聯(lián)軸器建模
4.1.4 動力總成試驗臺建模
4.2 模糊自整定PI控制
4.2.1 模糊控制理論
4.2.2 模糊自整定PID控制基礎(chǔ)
4.2.3 模糊自整定PI控制器設(shè)計
4.3 動力總成試驗臺不確定性分析
4.3.1 機械系統(tǒng)的不確定性
4.3.2 電力系統(tǒng)的不確定性
4.4 干擾觀測器的設(shè)計
4.4.1 經(jīng)典干擾觀測器
4.4.2 改進(jìn)的干擾觀測器
4.5 仿真結(jié)果分析
4.5.1 多種負(fù)載模擬方法仿真分析
4.5.2 模糊自整定PI控制仿真分析
4.5.3 考慮干擾力矩的仿真分析
4.5.4 考慮干擾力矩及傳感器誤差的仿真分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 動力總成試驗臺軟件設(shè)計及實驗
5.1 動力總成試驗臺軟件設(shè)計
5.1.1 動力總成試驗臺
5.1.2 試驗臺功能需求
5.1.3 上位機軟件簡介
5.1.4 上位機軟件程序
5.2 動力總成試驗臺參數(shù)識別
5.2.1 動力總成試驗臺轉(zhuǎn)動阻尼的測定
5.2.2 動力總成試驗臺轉(zhuǎn)動慣量的測定
5.3 電機驅(qū)動系統(tǒng)測試實驗結(jié)果
5.3.1 驅(qū)動電機負(fù)載試驗
5.3.2 電機驅(qū)動系統(tǒng)效率
5.3.3 驅(qū)動電機溫升特性
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3887749
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/qiche/3887749.html
最近更新
教材專著