發(fā)布時間：2017-05-27 16:21

  本文關(guān)鍵詞：四輪獨立驅(qū)動電動汽車的電子差速系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電動汽車是當今汽車行業(yè)發(fā)展的重要趨勢,它涉及到車輛工程、電機驅(qū)動技術(shù)、控制技術(shù)、電池技術(shù)等領域的核心技術(shù),其發(fā)展得到了國內(nèi)外大型研究機構(gòu)的大力推動,成為當前相關(guān)領域的研究熱點,各項成果也相繼被推出。 本文首先對電動汽車的國內(nèi)外發(fā)展狀況,尤其是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行了分析調(diào)研,著重介紹了電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在詳細分析了電子差速系統(tǒng)與汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的區(qū)別,廣泛調(diào)研其他研究機構(gòu)的電子差速方案的基礎上,本文提出了基于四輪轂電機獨立驅(qū)動的純電動汽車的電子差速系統(tǒng)設計。 電機控制驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車電子差速系統(tǒng)的核心技術(shù),本文對其進行了重點分析研究。通過電機驅(qū)動理論的分析,給出了詳細的控制硬件電路的設計方案,并確定了對電動汽車前輪單極性、后輪雙極性控制的方案。本文對其中涉及到的大量設計問題都進行了詳細的分析,例如,電機轉(zhuǎn)速公式和電流與PWM占空比的關(guān)系;電機速度反饋的計算:電機的動態(tài)方程和傳遞函數(shù)的確定,電機轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制的PID控制規(guī)律,以及數(shù)字PID控制方法中使用齊格勒一尼柯爾斯調(diào)節(jié)律對PID參數(shù)的確定。 除了驅(qū)動系統(tǒng)之外,本文還對電子差速系統(tǒng)控制策略進行了研究。首先提出了硬件執(zhí)行機構(gòu)和控制系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向原理。對比現(xiàn)有電子差速的方案研究,本文提出的方案取消了轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向執(zhí)行馬達、轉(zhuǎn)向橋機構(gòu)。本文采用全輪轉(zhuǎn)向方案,利用Ackerman—Jeantand轉(zhuǎn)向模型,計算了電子差速過程中隨著轉(zhuǎn)向角度變化的各個車輪的車速,討論了轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向輪之間的轉(zhuǎn)矩分配問題。另外,本文分別對勻速前進時的四輪速度一致性協(xié)調(diào)、原地轉(zhuǎn)向、加減速運行和勻速運行的工作模式進行了研究,確定了電子差速轉(zhuǎn)向時的控制策略。 最后,本文對設計完成的電動汽車從機械結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)兩個方面的參數(shù)進行了描述,對電動汽車的重量、尺寸、最高車速作了說明。在設計完成的電動汽車原理樣車上對電機控制驅(qū)動系統(tǒng)進行試驗,并對電子差速轉(zhuǎn)向時的參數(shù)進行仿真計算,通過大量的試驗和仿真的數(shù)據(jù)及圖形,驗證了電動汽車運行穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：電動汽車 無刷直流輪轂電機 PID 四輪電子轉(zhuǎn)向 電子差速
【學位授予單位】：西北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：U469.72;U463.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目錄5-8
• 第一章 引言8-23
• 1.1 背景8-12
• 1.1.1 電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)8-9
• 1.1.2 電動汽車國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.1.3 電動汽車的電機10-11
• 1.1.4 輪驅(qū)方式11-12
• 1.2 電動汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12-14
• 1.2.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的種類12
• 1.2.2 機械轉(zhuǎn)向差速結(jié)構(gòu)12-13
• 1.2.3 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)13-14
• 1.3 電子差速的意義及背景14-20
• 1.3.1 電子差速優(yōu)越性15-16
• 1.3.2 電子差速研究現(xiàn)狀和發(fā)展16-20
• 1.4 電子差速相關(guān)技術(shù)對比總結(jié)20-21
• 1.4.1 電動汽車種類選擇20
• 1.4.2 電機選型20-21
• 1.4.3 驅(qū)動方式和差速控制21
• 1.5 研究內(nèi)容和難點21-22
• 1.6 本論文各部分的主要內(nèi)容22-23
• 第二章 直流無刷電機控制23-41
• 2.1 控制驅(qū)動系統(tǒng)組成23-27
• 2.1.1 控制系統(tǒng)23-25
• 2.1.2 電機驅(qū)動系統(tǒng)25-27
• 2.2 電機PWM調(diào)速原理27-33
• 2.2.1 單極性PWM28
• 2.2.2 雙極性PWM28-29
• 2.2.3 兩者的優(yōu)缺點29-31
• 2.2.4 電機轉(zhuǎn)速與電流31-33
• 2.3 PID調(diào)速控制策略33-39
• 2.3.1 速度的檢測33-34
• 2.3.2 電機傳遞函數(shù)34-35
• 2.3.3 PID參數(shù)整定35-39
• 2.4 本章小結(jié)39-41
• 第三章 電子差速的控制策略研究41-54
• 3.1 電子差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)41-43
• 3.1.1 機械結(jié)構(gòu)41-42
• 3.1.2 控制系統(tǒng)42-43
• 3.1.3轉(zhuǎn)向原理43
• 3.2 轉(zhuǎn)向方式分析43-44
• 3.3 速度與轉(zhuǎn)矩分析44-49
• 3.3.1 速度輸入量與速度方程44-47
• 3.3.2 轉(zhuǎn)矩分配47-49
• 3.4 電子差速的工組模式49-53
• 3.4.1 四輪速度協(xié)調(diào)49-50
• 3.4.2 原地轉(zhuǎn)向50-51
• 3.4.3 加減速運行51
• 3.4.4 勻速前進51-52
• 3.4.5 控制策略52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第四章 電動汽車實施方案54-66
• 4.1 設計目標54
• 4.2 電動汽車的機械結(jié)構(gòu)54-57
• 4.2.1 機械設計54-55
• 4.2.2 整體布局55-56
• 4.2.3 轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)56-57
• 4.3 電動汽車電氣系統(tǒng)57-64
• 4.3.1 指令輸入58-59
• 4.3.2 主控電路與電機驅(qū)動電路59-61
• 4.3.3 電源61-63
• 4.4.3 驅(qū)動電機63-64
• 4.4 電動汽車實體64-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第五章 實驗與仿真結(jié)果66-81
• 5.1 電機驅(qū)動邏輯檢測66-68
• 5.2 單極性與雙極性控制結(jié)果68-72
• 5.3 電機轉(zhuǎn)速與占空比關(guān)系的確定72-75
• 5.4 PID數(shù)字控制參數(shù)整定75-77
• 5.5 轉(zhuǎn)向參數(shù)的測量77-78
• 5.6 車輪速度計算78-80
• 5.7 本章小結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 全文總結(jié)81-82
• 6.2 存在的問題及展望82-83
• 參考文獻83-86
• 發(fā)表論文86-87
• 致謝87-88
• 西北工業(yè)大學業(yè) 學位論文知識產(chǎn)權(quán)聲明書88
• 西北工業(yè)大學 學位論文原創(chuàng)性聲明88

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 吳志紅;朱文吉;朱元;;電動車電子差速控制方法的研究[J];電力電子技術(shù);2008年10期

2 邢潔;周愛國;;四輪驅(qū)動電動小車的控制系統(tǒng)設計[J];機電一體化;2008年08期

3 明守政;田浩;;電動輪驅(qū)動的電動汽車動力學仿真[J];汽車工程;2007年02期

4 田韶鵬;范玲;;輪轂式電動車電子差速系統(tǒng)的動力學仿真[J];武漢理工大學學報(信息與管理工程版);2011年03期

5 譚國俊;錢苗旺;趙忠祥;趙憶;;雙電機獨立驅(qū)動電動車輛電子差速控制[J];微特電機;2009年06期

6 高拓宇;王險峰;陳衛(wèi)兵;;基于DSP2407的電動汽車電子差速問題研究[J];科技創(chuàng)新導報;2011年09期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王昕;靜液傳動混合動力輪邊驅(qū)動車輛節(jié)能與控制特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王哲;雙輪直驅(qū)電動汽車電子差速控制的研究[D];沈陽工業(yè)大學;2011年

2 張勇;平板車多電機驅(qū)動與防滑控制研究[D];中南大學;2011年

3 彭思侖;電動輪汽車差速控制策略研究[D];武漢科技大學;2011年

4 黃曉華;基于永磁無刷直流電機的雙輪驅(qū)動電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)研究[D];山東大學;2011年

5 高拓宇;汽車驅(qū)動輪電子差速控制方法研究[D];重慶交通大學;2011年

6 路敵;溫室作業(yè)機的柔性底盤及其控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];西北農(nóng)林科技大學;2011年

7 張欽爽;四輪驅(qū)動電動汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制研究[D];沈陽工業(yè)大學;2012年

8 龐鳳江;CO_2工質(zhì)熱泵熱水器水箱電控系統(tǒng)研究[D];西北工業(yè)大學;2007年

9 張希明;純電動汽車控制系統(tǒng)[D];浙江大學;2008年

10 雷冬波;基于FlexRay總線的輪轂電機差速控制研究[D];武漢理工大學;2009年

  本文關(guān)鍵詞：四輪獨立驅(qū)動電動汽車的電子差速系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：400561