本文關鍵詞：純電動乘用汽車電驅動系統(tǒng)動態(tài)測試系統(tǒng)的研究

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【摘要】：隨著電動汽車的快速發(fā)展,人們對電動汽車驅動系統(tǒng)的性能提出越來越高的要求。作為純電動汽車的核心部件,驅動系統(tǒng)的各項性能包括動力性能、安全性能以及經濟性能關系到電動汽車的整體性能。在電動汽車的設計和開發(fā),以及電動汽車的市場化中,測試電驅動系統(tǒng)的性能是一個非常重要的環(huán)節(jié)。購買國外的測試系統(tǒng)價格昂貴,國內存在技術壟斷現象。所以,自主開發(fā)一款適用于測試純電動汽車驅動系統(tǒng)的自動化檢測監(jiān)控系統(tǒng)對電動汽車的研發(fā)具有很重要的意義。針對純電動汽車電驅動系統(tǒng)的動態(tài)測試平臺開展了研究工作,在電動汽車原理的基礎上設計了測試系統(tǒng)總體方案,開發(fā)了負載控制器和測試軟件,搭建了動態(tài)測試系統(tǒng),主要研究了以下內容:首先,對純電動汽車的結構進行了分析,根據電動汽車的驅動系統(tǒng)性能測試進行功能需求分析,進而設計了動態(tài)測試系統(tǒng)的總體結構。根據被試電機的參數對測功電機進行了選型;分析了消耗型負載PTC的溫度曲線特性,對PTC進行了選型。分析了汽車行駛動力學模型、電機的四象限運行狀態(tài)以及增量式PID算法,最終得出負載系統(tǒng)的控制策略。其次,從軟硬件兩個方面對負載控制器進行了設計。硬件方面,對各模塊功能進行原理圖的設計并對元器件選型。軟件方面,基于CAN總線協(xié)議的規(guī)定設計了負載控制器的通信協(xié)議,并對各功能進行模塊化設計,設計了軟件整體程序流程。再次,對比代碼編程開發(fā)上位機的方法與采用圖形化編輯的方法,最終確定上位機的開發(fā)軟件為NI公司的LabVIEW開發(fā)平臺。整理各部分的功能并進行了模塊化分析設計。采用與Matlab混合編程的技術,對PID控制器進行了設計并仿真。最后,通過電機轉速試驗、負載試驗、溫升試驗、整車路況試驗對測試系統(tǒng)進行了驗證,驗證了測試系統(tǒng)可以有效的完成驅動系統(tǒng)的動態(tài)測試,達到了設計要求。
【關鍵詞】：純電動汽車 測試系統(tǒng) LabVIEW 增量式PID
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 引言9-15
• 1.1 課題的背景及意義9-11
• 1.2 國內外發(fā)展現狀11-13
• 1.2.1 電驅動測試系統(tǒng)國外發(fā)展現狀11-12
• 1.2.2 電驅動測試系統(tǒng)國內發(fā)展現狀12-13
• 1.3 本文主要研究內容13-15
• 2 測試系統(tǒng)總體方案設計15-28
• 2.1 純電動汽車驅動系統(tǒng)總體結構15-17
• 2.2 測試系統(tǒng)設計原則及功能分析17-19
• 2.2.1 設計原則17-18
• 2.2.2 測試系統(tǒng)的功能需求18-19
• 2.3 總體方案設計19-23
• 2.3.1 系統(tǒng)構架19-20
• 2.3.2 系統(tǒng)總體方案設計20-23
• 2.4 測功電機的選型23-25
• 2.5 負載電阻PTC的選型25-27
• 2.6 本章小結27-28
• 3 負載的控制策略28-37
• 3.1 汽車動力學模型28-30
• 3.2 電機的四象限運行30-31
• 3.3 增量式PID算法31-36
• 3.4 本章小結36-37
• 4 負載控制器的軟硬件開發(fā)37-52
• 4.1 負載控制器的硬件開發(fā)37-44
• 4.1.1 負載控制器總體框架37-38
• 4.1.2 單片機的選型38-39
• 4.1.3 最小系統(tǒng)設計39-40
• 4.1.4 電源模塊40-41
• 4.1.5 繼電器開關電路41-42
• 4.1.6 電壓采集電路42-43
• 4.1.7 CAN總線硬件設計43-44
• 4.2 負載電阻控制器軟件開發(fā)44-51
• 4.2.1 通信協(xié)議的設計44-46
• 4.2.2 負載電阻控制器程序結構46-48
• 4.2.3 程序初始化48-49
• 4.2.4 CAN總線程序設計49-50
• 4.2.5 負載電阻控制器的實現50-51
• 4.3 本章小結51-52
• 5 上位機的設計52-70
• 5.1 LabVIEW簡介52-53
• 5.2 測試軟件的功能需求53
• 5.3 軟件整體結構設計53-59
• 5.4 軟件的實現59-62
• 5.5 通信模塊的設計62-64
• 5.6 數據庫模塊的設計64-65
• 5.7 負載控制模塊65-67
• 5.8 自定義坡度路況模塊67-69
• 5.9 生成報表模塊69
• 5.10 本章小結69-70
• 6 性能測試結果及分析70-77
• 6.1 啟動測試系統(tǒng)70-71
• 6.2 選擇測試項目71-76
• 6.2.1 電機轉速測試71-72
• 6.2.2 負載試驗72-73
• 6.2.3 溫升試驗73-75
• 6.2.4 整車跟隨路況試驗75-76
• 6.3 本章小結76-77
• 7 總結與展望77-79
• 7.1 全文總結77-78
• 7.2 展望78-79
• 參考文獻79-83
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果83-84
• 致謝84-85

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本文編號：670716