本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的仿真研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,能源短缺和環(huán)境污染等問(wèn)題的日益嚴(yán)重,研發(fā)環(huán)保節(jié)能的電動(dòng)汽車勢(shì)在必行。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車的主要能量消耗部分,對(duì)于節(jié)能研究有很重要的意義。本文主要以純電動(dòng)汽車為對(duì)象,在比較和分析四種驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制方法的基礎(chǔ)上,完成電動(dòng)汽車基本運(yùn)行狀態(tài)仿真模型的建立、四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)時(shí)的節(jié)能仿真研究以及矢量控制系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計(jì)。首先,比較四種常用的驅(qū)動(dòng)電機(jī),選取三相感應(yīng)電機(jī)作為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。根據(jù)選定的電機(jī),使用simulink搭建四種常用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制方法的模型,并對(duì)其分別進(jìn)行比較,結(jié)合電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求,確定矢量控制作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制方法并搭建一個(gè)基礎(chǔ)的仿真模型。其次,在分析電動(dòng)汽車運(yùn)行時(shí)的受力以及轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等情況后,結(jié)合日常的行駛情況,并參照已有的汽車產(chǎn)品,對(duì)基礎(chǔ)模型進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。通過(guò)對(duì)蓄電池,驅(qū)動(dòng)電機(jī)等相關(guān)部分設(shè)置合理的參數(shù),實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車三種基本的運(yùn)行情況仿真。然后,在單個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模型基礎(chǔ)上,將其擴(kuò)展到四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng),鑒于四輪驅(qū)動(dòng)的能耗較大,需要進(jìn)行四電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)時(shí)的節(jié)能研究。將改進(jìn)后的仿真模型再進(jìn)一步優(yōu)化,根據(jù)通用設(shè)備的效率優(yōu)化法則,建立四電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)時(shí)的仿真模型。再將模型與GUI進(jìn)行聯(lián)合仿真,采集并顯示仿真數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車在四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)時(shí)的效率提高和電能的節(jié)約。最后,根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的基礎(chǔ)控制模型,選取DSP2812作為控制芯片,設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車硬件相關(guān)控制電路和相關(guān)程序的編譯等,在實(shí)驗(yàn)室的低電壓小電流環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)矢量控制。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車 矢量控制 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿真 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng) 節(jié)能仿真研究 DSP2812
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景與意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究發(fā)展與現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 國(guó)外電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)汽車研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 論文的主要工作16-17
• 第二章 驅(qū)動(dòng)電機(jī)和控制方法的選取17-33
• 2.1 電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求17
• 2.2 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選取17-18
• 2.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制方法的選取18-32
• 2.3.1 正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)19-22
• 2.3.2 電壓空間矢量脈寬控制技術(shù)22-25
• 2.3.3 矢量控制技術(shù)25-28
• 2.3.4 直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)28-30
• 2.3.5 四種電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法的比較30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 電動(dòng)汽車單電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)基本運(yùn)行狀態(tài)的仿真33-53
• 3.1 單個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)調(diào)速方法的仿真33-38
• 3.1.1 矢量控制仿真整體結(jié)構(gòu)圖33-34
• 3.1.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器34-35
• 3.1.3 轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器35
• 3.1.4 磁鏈調(diào)節(jié)器35
• 3.1.5 Clark變換和Park變換35-36
• 3.1.6 Park逆變換36-37
• 3.1.7 轉(zhuǎn)子磁鏈位置觀測(cè)器37
• 3.1.8 SVPWM波形發(fā)生器37-38
• 3.2 電動(dòng)汽車單電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)各部分參數(shù)的設(shè)置38-44
• 3.2.1 電動(dòng)汽車運(yùn)行時(shí)受力分析38-39
• 3.2.2 電動(dòng)汽車動(dòng)力性能分析39-40
• 3.2.3 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)檔位參數(shù)的確定40-43
• 3.2.4 蓄電池和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的參數(shù)設(shè)置43-44
• 3.3 單個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車在啟動(dòng)、中速和高速行駛狀態(tài)的仿真44-52
• 3.3.1 啟動(dòng)時(shí)的仿真45-47
• 3.3.2 中速時(shí)的仿真47-49
• 3.3.3 高速行駛時(shí)的仿真49-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)時(shí)的能量節(jié)約研究與仿真53-69
• 4.1 通用設(shè)備的效率優(yōu)化法則53-54
• 4.2 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)時(shí)的仿真設(shè)計(jì)54-60
• 4.2.1 電池仿真參數(shù)設(shè)置55-56
• 4.2.2 工作部分仿真設(shè)置56-60
• 4.3 仿真結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及仿真數(shù)據(jù)的采集60-65
• 4.3.1 仿真參數(shù)的對(duì)應(yīng)設(shè)置61
• 4.3.2 仿真參數(shù)賦值給simulink61-62
• 4.3.3 仿真數(shù)據(jù)的采集62-64
• 4.3.4 采集數(shù)據(jù)的顯示64-65
• 4.4 電動(dòng)汽車節(jié)能方法的仿真驗(yàn)證65-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 第五章 矢量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)69-89
• 5.1 硬件電路的設(shè)計(jì)69-81
• 5.1.1 控制器件的選取70-72
• 5.1.2 檔位、油門給定電路72
• 5.1.3 逆變電路及其反饋電路的設(shè)計(jì)72-74
• 5.1.4 轉(zhuǎn)速采集電路的設(shè)計(jì)74-76
• 5.1.5 相電流采集電路的設(shè)計(jì)76-79
• 5.1.6 直流母線電壓檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)79-80
• 5.1.7 光耦隔離電路的設(shè)計(jì)80-81
• 5.2 軟件算法的實(shí)現(xiàn)81-85
• 5.2.1 軟件主程序設(shè)計(jì)82
• 5.2.2 控制模塊流程圖設(shè)置82-84
• 5.2.3 中斷模塊84-85
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析85-88
• 5.3.1 PWM波形的產(chǎn)生和輸出86-87
• 5.3.2 逆變時(shí)同相之間的兩路波形輸出87
• 5.3.3 逆變時(shí)不同相之間的兩路波形輸出87-88
• 5.3.4 逆變后的三相間波形88
• 5.4 本章小結(jié)88-89
• 第六章 結(jié)論與展望89-91
• 6.1 結(jié)論89-90
• 6.2 展望90-91
• 參考文獻(xiàn)91-94
• 致謝94-95
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文95

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