本文關(guān)鍵詞：基于Modelica的純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)建模與仿真研究

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【摘要】：純電動(dòng)客車是一個(gè)涉及到機(jī)械、控制、電子等領(lǐng)域的復(fù)雜工程系統(tǒng),應(yīng)用于公共交通可以有效減少環(huán)境污染。以知識(shí)重用為核心的多領(lǐng)域建模語(yǔ)言Modelica適用于復(fù)雜多領(lǐng)域系統(tǒng)建模,而現(xiàn)代復(fù)雜工程系統(tǒng)整體性能分析和優(yōu)化的任務(wù)對(duì)客車動(dòng)力系統(tǒng)提出了更高的要求,采用多領(lǐng)域建模方法建立純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)模型成為必然。本論文使用Modelica語(yǔ)言建立了純電動(dòng)客車的系統(tǒng)框架,分析研究了整車動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)之上構(gòu)建了純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)的框架模型和仿真模型,并完成了純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)模型的仿真計(jì)算和分析。主要研究?jī)?nèi)容包括:1、研究了Modelica語(yǔ)言的建模機(jī)制及標(biāo)準(zhǔn)模型庫(kù)。對(duì)建模語(yǔ)言Modelica的語(yǔ)言特性進(jìn)行了分析,研究了Modelica語(yǔ)言的編譯方法和求解過(guò)程,并分析了標(biāo)準(zhǔn)模型庫(kù)和支持Modelica語(yǔ)言的工具。2、構(gòu)建了純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)的建模機(jī)制。針對(duì)純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)的常用結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,將純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)劃分為不同領(lǐng)域的模塊,并分析和構(gòu)建了不同領(lǐng)域內(nèi)模型之間的連接機(jī)制。3、完成了純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)部件建模。在分析各部件的基本工作原理的基礎(chǔ)之上,研究了動(dòng)力系統(tǒng)部件的數(shù)學(xué)模型,然后采用Modelica語(yǔ)言建立了各部件的多領(lǐng)域仿真模型,包括電動(dòng)機(jī)、電池、車身、懸架以及輪胎等部件的Modelica模型。4、完成了純電動(dòng)客車整車建模與仿真分析。建立了純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)的框架模型,將各部件模型在框架模型中實(shí)例化,得到了純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)的仿真模型,并完成了該仿真模型進(jìn)行特定工況下的仿真計(jì)算與分析。
【關(guān)鍵詞】：Modelica 純電動(dòng)客車 多領(lǐng)域建模 動(dòng)力系統(tǒng) 仿真分析
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72;TP391.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 1 緒論13-19
• 1.1 課題的來(lái)源與意義13-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析15-17
• 1.2.1 多領(lǐng)域建模與仿真研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.2 純電動(dòng)汽車建模與仿真研究現(xiàn)狀17
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)17-19
• 1.3.1 本文主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.3.2 論文組織結(jié)構(gòu)18-19
• 2 多領(lǐng)域統(tǒng)一建模語(yǔ)言Modelica19-30
• 2.1 Modelica建模的基本步驟19-20
• 2.2 Modelica語(yǔ)言特性20-24
• 2.2.1 類、繼承、變形和重聲明20-24
• 2.2.2 層次結(jié)構(gòu)與封裝24
• 2.3 基于方程式的建模24-25
• 2.4 模型的編譯與求解25-26
• 2.5 標(biāo)準(zhǔn)模型庫(kù)簡(jiǎn)介26-28
• 2.6 Modelica支持工具28-29
• 2.7 本章小結(jié)29-30
• 3 純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)的建模機(jī)制30-39
• 3.1 純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式30-33
• 3.1.1 純電動(dòng)汽車的組成原理30-31
• 3.1.2 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式31-33
• 3.2 純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)模塊化分解33-35
• 3.2.1 純電動(dòng)汽車模塊的分解33
• 3.2.2 純電動(dòng)汽車框架模型33-35
• 3.3 多領(lǐng)域模型的連接機(jī)制35-38
• 3.3.1 連接方程35-37
• 3.3.2 領(lǐng)域間轉(zhuǎn)換器37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 純電動(dòng)客車動(dòng)力部件建模39-53
• 4.1 電學(xué)接口及電學(xué)組件庫(kù)39
• 4.2 電池的工作原理及建模39-45
• 4.2.1 等效電路40-45
• 4.2.2 電池的Modelica模型45
• 4.3 電機(jī)的工作原理及建模45-52
• 4.3.1 電磁轉(zhuǎn)矩45-48
• 4.3.2 矢量控制48-50
• 4.3.3 電機(jī)本體模型50-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 5 純電動(dòng)客車傳動(dòng)部件建模53-64
• 5.1 機(jī)械接口及機(jī)械組件庫(kù)53-54
• 5.2 車身建模54-57
• 5.2.1 動(dòng)力性模型54-55
• 5.2.2 車身幾何模型55-57
• 5.3 懸架建模57-61
• 5.3.1 懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)分析58-60
• 5.3.2 懸架的Modelica模型60-61
• 5.4 輪胎建模61-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 6 純電動(dòng)客車多學(xué)科整車建模64-70
• 6.1 控制策略64-65
• 6.2 純電動(dòng)客車的仿真方法65-67
• 6.3 純電動(dòng)客車的整車模型67-69
• 6.4 本章小結(jié)69-70
• 7 仿真計(jì)算與分析70-81
• 7.1 仿真計(jì)算70-72
• 7.1.1 仿真平臺(tái)簡(jiǎn)介70-71
• 7.1.2 典型仿真工況71-72
• 7.2 結(jié)果分析72-80
• 7.2.1 電機(jī)算例分析72-74
• 7.2.2 懸架仿真結(jié)果對(duì)比74-76
• 7.2.3 純電動(dòng)客車仿真結(jié)果分析76-80
• 7.3 本章小結(jié)80-81
• 8 結(jié)論與展望81-83
• 8.1 結(jié)論81
• 8.2 展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-88
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果88-89
• 致謝89

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本文編號(hào)：946321