基于Simulink的純電動車整車控制器及控制策略的研究
發(fā)布時間:2023-03-10 16:05
隨著環(huán)境污染的加劇,我國對新能源的需求也逐漸增加。作為新能源的一種應用方式,電動汽車在節(jié)能、簡單方面具有明顯優(yōu)勢,而電動汽車能量管理策略的優(yōu)劣則直接影響著整車動力系統(tǒng)的性能。本文針對一款純電動物流車開發(fā)了整車控制器(Vehicle controller,VCU),并對其控制策略進行了研究。對整車工作模式進行了劃分,制定了車輛的啟?刂撇呗。以整車經(jīng)濟性為設計目標,基于模糊控制理論,以車速、加速踏板開度為輸入信號,得到基準轉矩;以動力性補償為設計目標,以車速、加速踏板開度、加速踏板開度變化率為輸入信號,得到動態(tài)工況下的補償轉矩;以電機最大轉矩、最高車速、動力電池剩余容量、電池允許輸出功率、整車故障狀況等為約束條件,確定最終輸出轉矩;陔姵亟MSOC和電機轉速制定了制動能量回收控制策略。以飛思卡爾XEP100單片機為主芯片開發(fā)了整車控制器硬件,硬件系統(tǒng)包括開關量采集、模擬量采集、驅動輸出、CAN總線通信、RS485通信、數(shù)據(jù)存儲等模塊。編寫了整車控制器的底層代碼和應用層函數(shù)庫;基于CAN總線開發(fā)了Bootloader程序刷寫的功能;開發(fā)了具有實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)存儲功能的實車試驗管理系統(tǒng)。搭建了...
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國內外電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 整車控制器研究現(xiàn)狀
1.4 課題來源與本文研究內容
1.5 本章小結
第2章 整車控制器策略研究
2.1 整車結構與設計目標
2.1.1 整車結構分析
2.1.2 整車控制器功能分析
2.2 整車工作模式劃分
2.3 高、低壓上、下電策略
2.4 基于模糊控制理論的轉矩控制策略
2.4.1 常用轉矩控制策略分析
2.4.2 基準轉矩控制策略
2.4.3 動態(tài)補償轉矩的控制策略
2.4.4 輸出轉矩限制
2.5 制動能量回饋策略
2.6 本章小結
第3章 整車控制器的軟、硬件設計
3.1 整車控制器的硬件設計
3.1.1 整車控制器硬件分析
3.1.2 電路原理圖設計
3.1.3 電路制版圖設計
3.2 整車控制器的軟件設計
3.2.1 底層驅動軟件設計
3.2.2 應用層軟件設計
3.2.3 基于CAN總線的Bootloader設計
3.2.4 上位機界面設計
3.3 本章小結
第4章 硬件在環(huán)系統(tǒng)仿真平臺搭建
4.1 基于NI-PXI的硬件在環(huán)平臺搭建
4.2 基于Simulink的車輛仿真模型搭建
4.2.1 駕駛員模型
4.2.2 電池模型
4.2.3 電機模型
4.2.4 車輛動力學模型
4.3 本章小結
第5章 仿真結果與實車試驗
5.1 仿真結果分析
5.1.1 性能仿真
5.1.2 不同控制方案的仿真對比
5.2 節(jié)能效果試驗結果分析
5.3 道路試驗結果分析
5.3.1 道路0~50km/h加速試驗
5.3.2 道路50~80km/h加速試驗
5.3.3 爬坡與駐坡試驗
5.4 本章小結
第6章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
致謝
學位論文評閱及答辯情況表
本文編號:3758388
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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國內外電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 整車控制器研究現(xiàn)狀
1.4 課題來源與本文研究內容
1.5 本章小結
第2章 整車控制器策略研究
2.1 整車結構與設計目標
2.1.1 整車結構分析
2.1.2 整車控制器功能分析
2.2 整車工作模式劃分
2.3 高、低壓上、下電策略
2.4 基于模糊控制理論的轉矩控制策略
2.4.1 常用轉矩控制策略分析
2.4.2 基準轉矩控制策略
2.4.3 動態(tài)補償轉矩的控制策略
2.4.4 輸出轉矩限制
2.5 制動能量回饋策略
2.6 本章小結
第3章 整車控制器的軟、硬件設計
3.1 整車控制器的硬件設計
3.1.1 整車控制器硬件分析
3.1.2 電路原理圖設計
3.1.3 電路制版圖設計
3.2 整車控制器的軟件設計
3.2.1 底層驅動軟件設計
3.2.2 應用層軟件設計
3.2.3 基于CAN總線的Bootloader設計
3.2.4 上位機界面設計
3.3 本章小結
第4章 硬件在環(huán)系統(tǒng)仿真平臺搭建
4.1 基于NI-PXI的硬件在環(huán)平臺搭建
4.2 基于Simulink的車輛仿真模型搭建
4.2.1 駕駛員模型
4.2.2 電池模型
4.2.3 電機模型
4.2.4 車輛動力學模型
4.3 本章小結
第5章 仿真結果與實車試驗
5.1 仿真結果分析
5.1.1 性能仿真
5.1.2 不同控制方案的仿真對比
5.2 節(jié)能效果試驗結果分析
5.3 道路試驗結果分析
5.3.1 道路0~50km/h加速試驗
5.3.2 道路50~80km/h加速試驗
5.3.3 爬坡與駐坡試驗
5.4 本章小結
第6章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
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