分布式驅(qū)動電動汽車動力系統(tǒng)建模與驅(qū)動力控制
本文關鍵詞:分布式驅(qū)動電動汽車動力系統(tǒng)建模與驅(qū)動力控制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:所謂分布式驅(qū)動電動汽車就是由一組或多組車載動力源,為每個車輪的驅(qū)動電機提供電源,這樣將單獨可控的驅(qū)動系統(tǒng)分布到各個車輪上的電動汽車。分布式驅(qū)動電動汽車作為新興的汽車形式有其獨特的優(yōu)勢,更有許多理論問題尚未解決。國家已經(jīng)開展重大基礎項目研究(高性能分布式驅(qū)動電動汽車關鍵基礎問題研究),為分布式驅(qū)動電動汽車的開發(fā)提供理論支持。課題組作為項目的一支重要團隊,承擔項目子課題5(分布式驅(qū)動電動汽車整車耦合系統(tǒng)動力學控制)的研究工作。此項研究不但對社會環(huán)境、資源問題有重大意義,而且是國家發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求。 本文以分布式驅(qū)動電動汽車驅(qū)動力控制為主線,借鑒國內(nèi)外的研究成果,依靠課題組的豐富資源,對電動汽車的動力系統(tǒng)建模、驅(qū)動防滑控制、驅(qū)動力分配進行分析研究。全文共分為以下五章: 第一章緒論,介紹了電動汽車的發(fā)展概況,以及電動車仿真的主要途徑和特點。列舉了一些當前主要的驅(qū)動力分配方法,并指出本文的研究內(nèi)容與思路。 第二章建立了永磁同步電機數(shù)學模型,并且進行解耦,,將其轉(zhuǎn)變到控制方法與控制直流電機類似的坐標系下。詳細研究了永磁同步電機磁場定向矢量控制原理。根據(jù)永磁同步電機磁場定向矢量控制原理,將復雜的電機模型進行簡化,簡化為能正確反映電機力矩特性、便于計算機仿真的簡單模型。最后借助課題組成熟的車輛模型,組建可用于分布式驅(qū)動電動汽車驅(qū)動力控制研究的整車仿真模型。 第三章對分布式驅(qū)動電動汽車驅(qū)動力控制,從驅(qū)動防滑和驅(qū)動力分配兩個大的方向進行研究。在驅(qū)動防滑控制方面,首先對驅(qū)動防滑控制的基本原理以及參考車速的估計做了詳細研究,最后設計了針對分布式驅(qū)動電動汽車的驅(qū)動防滑控制邏輯。在分布式驅(qū)動電動汽車驅(qū)動力分配方面又分為兩個內(nèi)容討論,一是驅(qū)動力前后軸的理想分配,二是驅(qū)動力左右動態(tài)調(diào)節(jié)。驅(qū)動力前后軸的分配是在保證車輛縱向加速度的同時,使車輛擁有最大側(cè)向力余度的分配方法。驅(qū)動力左右動態(tài)調(diào)節(jié)是在前后軸驅(qū)動力理想分配的基礎上,對左右驅(qū)動力矩動態(tài)調(diào)節(jié),保證車輛的側(cè)向穩(wěn)定性。 第四章將第三章所研究的控制算法,在Matlab/simulink環(huán)境下建立仿真模型,并且利用第二章所建立的整車仿真模型進行仿真分析。 第五章對全文做出總結(jié),并對研究前景進行展望。
【關鍵詞】:分布式驅(qū)動 電動汽車 驅(qū)動防滑控制 驅(qū)動力分配 動力系統(tǒng)建模
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:U469.72
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第1章 緒論11-17
- 1.1 課題研究背景及意義11-12
- 1.2 電動汽車發(fā)展概況12-15
- 1.2.1 電動輪驅(qū)動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 電動汽車驅(qū)動電機分類13
- 1.2.3 電動車仿真的特點13-14
- 1.2.4 電動汽車驅(qū)動力控制研究動態(tài)14-15
- 1.3 研究內(nèi)容與思路15-17
- 第2章 分布式驅(qū)動電動汽車動力系統(tǒng)建模17-49
- 2.1 電池模型17-22
- 2.1.1 電池內(nèi)阻模型17-20
- 2.1.2 電池溫度管理系統(tǒng)20-22
- 2.2 永磁同步電機模型與矢量控制22-33
- 2.2.1 永磁同步電機數(shù)學模型23-26
- 2.2.2 永磁同步電機磁場定向矢量控制26-33
- 2.3 電機模型的簡化33-37
- 2.3.1 電機模型的簡化方法33-34
- 2.3.2 兩種模型的仿真對比34-37
- 2.4 仿真模型的主體結(jié)構37-44
- 2.4.1 整車模型39-40
- 2.4.2 輪胎模型40-41
- 2.4.3 車輪模型41-42
- 2.4.4 路面附著系數(shù)的輸入42-44
- 2.5 典型工況下模型仿真44-48
- 2.6 本章小結(jié)48-49
- 第3章 分布式驅(qū)動電動汽車驅(qū)動力控制49-67
- 3.1 分布式驅(qū)動電動汽車驅(qū)動防滑控制49-57
- 3.1.1 邏輯門限值控制原理49-52
- 3.1.2 分布式驅(qū)動車輛參考車速估計52-53
- 3.1.3 目標輪速的確定53-55
- 3.1.4 驅(qū)動防滑控制邏輯55-57
- 3.2 驅(qū)動力前后軸理想分配57-62
- 3.3 干擾工況左右驅(qū)動力動態(tài)調(diào)節(jié)62-65
- 3.3.1 二自由度模型決策最優(yōu)橫擺角速度62-64
- 3.3.2 橫擺力矩左右輪間動態(tài)調(diào)節(jié)方法64-65
- 3.4 本章小結(jié)65-67
- 第4章 分布式驅(qū)動電動汽車驅(qū)動力控制仿真研究67-81
- 4.1 典型工況驅(qū)動防滑控制仿真分析67-75
- 4.1.1 低附著路面直線加速仿真67-68
- 4.1.2 低到高附著直線加速仿真68-70
- 4.1.3 高到低附著直線加速仿真70-71
- 4.1.4 分離路面直線加速仿真71-73
- 4.1.5 側(cè)向風干擾低附著直線加速仿真73-75
- 4.2 前后軸驅(qū)動力理想分配仿真75-76
- 4.3 干擾工況驅(qū)動力左右動態(tài)調(diào)節(jié)仿真分析76-80
- 4.3.1 側(cè)向風干擾驅(qū)動力左右動態(tài)調(diào)節(jié)仿真76-78
- 4.3.2 電機力矩表達誤差干擾驅(qū)動力左右動態(tài)調(diào)節(jié)仿真78-79
- 4.3.3 驅(qū)動力左右動態(tài)調(diào)節(jié) ESP 作用仿真79-80
- 4.4 本章小結(jié)80-81
- 第5章 結(jié)論與展望81-83
- 5.1 全文總結(jié)81-82
- 5.2 全文展望82-83
- 參考文獻83-87
- 致謝87
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本文編號:370630
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