混合动力汽车参数设计及电机控制系统仿真

发布时间：2017-03-31 06:51

  本文关键词：混合动力汽车参数设计及电机控制系统仿真，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 汽车工业的发展把能源短缺和环境污染问题推到了日益严重的位置，因此研究汽车节能、降低排放和替代燃料的新技术成了当今汽车工业的重大发展方向。尽管电动汽车是解决这类问题的最好方式，然而目前在蓄电池没有取得突破性进展的情况下，其发展受到了极大的限制。混和动力汽车（HEV）是具有低污染和低油耗特点的新一代清洁汽车，是目前解决这类问题的最佳选择，因而混合动力汽车的研究成为国际、国内汽车发展的一个引人注目的新热点。 在对混合动力汽车的结构型式和动力元件进行基础性理论分析后，针对我国汽车技术发展现状和混合动力汽车技术的发展趋势，设计了一种基于金属带式无级自动变速器CVT混合动力汽车动力传动系统方案，根据该传动系统方案制定了比较合理的控制策略和工作模式，并针对长安之星6350B设计了发动机功率和起始转矩、主减速比、电机的额定功率和转矩、转矩合成器速比等相关参数，为下一步的电机控制系统仿真实验打下基础。 混合动力汽车的关键技术之一—电机控制技术对混合动力汽车的发展起着决定性的作用，它不仅要保证能满足整车的各种行驶工况，而且要提高整车的动力性和经济性。本文在直接转矩控制系统的基础上提出了一种基于误差等级的直接转矩控制DTC策略，它以电机定子磁链误差、电机电磁转矩误差及磁链位置角作为控制变量，，然后根据直接转矩控制原理制定控制规则来选择开关状态，进而提高系统瞬态时的转矩响应。动力平顺切换是混合动力汽车的另外一个关键技术，本文以油门开度、油门开度变化率结合整车动力性和经济性作为动力切换的依据，以保证汽车的乘坐舒适性确定目标转矩作为动力平顺切换的依据，确定了动力转换策略。为了验证以上所提出的策略，建立了电机的动态数学模型和整车动力传动模型，在此基础上分别对6350B混合动力汽车纯电机启动工况、纯电机驱动工况、纯发动机驱动工况和混合驱动工况进行了仿真计算，并与原型CVT汽车进行了比较分析。仿真结果表明，电机的误差等级转矩控制系统转矩响应迅速，动态特性好；整车动力转换平顺；整车的动力性有较大的提高，达到了相关的技术要求，为进一步的样车研制提供了理论依据。
【关键词】：混合动力汽车 动力传动系 参数设计 电机控制策略 建模 仿真
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：U469.79
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 1 绪论9-21
• 1．1 混合动力汽车概述9
• 1．2 开展混合动力汽车研究的背景及重要意义9-13
• 1．2．1 汽车尾气对全球大气环境的污染日益严重9-10
• 1．2．2 地球上的石油储藏量是有限的10
• 1．2．3 电动汽车的发展受到制约10
• 1．2．4 各国排放法规日趋严格10-13
• 1．3 混合动力汽车技术发展现状和趋势13-18
• 1．3．1 混合动力汽车的种类与特点13-14
• 1．3．2 混合动力汽车的发展现状14-15
• 1．3．3 混合动力汽车控制策略15-18
• 1．4 混合动力汽车电机驱动控制系统18-19
• 1．4．1 矢量控制系统18
• 1．4．2 直接转矩控制系统18-19
• 1．4．3 模糊直接转矩控制系统19
• 1．5 本论文的主要研究内容19-21
• 2 混合动力汽车传动结构布置方案及动力元件选择21-33
• 2．1 混合动力汽车动力传动系布置方案21
• 2．2 并联混合动力汽车动力合成装置选型21-27
• 2．2．1 转速合成式PHEV动力传动系23-25
• 2．2．2 牵引力合成式PHEV动力传动系25
• 2．2．3 扭矩合成式动力传动系25-27
• 2．3 混合动力汽车动力元件选型27-30
• 2．3．1 并联式混合动力汽车发动机选型27-29
• 2．3．2 并联式混合动力汽车用电动机选型29-30
• 2．4 混合动力汽车用储能元件选型30-32
• 2．5 本章小结32-33
• 3 并联式混合动力汽车的控制策略、工作模式及相关参数的确定33-47
• 3．1 并联式混合动力汽车的控制策略33
• 3．2 并联式混合动力汽车的工作模式分析33-36
• 3．3 并联式混合动力汽车动力传动系参数设计36-46
• 3．3．1 整车参数及动力性指标37
• 3．3．2 并联式混合动力汽车动力传动系参数选择37-46
• 3．4 本章小结46-47
• 4 电机转矩控制方法及整车动力模型的建立47-60
• 4．1 电机的转矩控制方法47-50
• 4．2 混合动力汽车目标转矩的确定50-54
• 4．2．1 起步时目标转矩的确定51-52
• 4．2．2 纯电机驱动工况时目标转矩的确定52-53
• 4．2．3 电机作为辅助动力时目标转矩的确定53-54
• 4．3 电机数学模型的建立54-55
• 4．4 整车动力学模型的建立55-58
• 4．4．1 控制发动机工作点55-56
• 4．4．2 吸收再生能量56
• 4．4．3 优化系统关键部件56-58
• 4．5 结论58-60
• 5 电机控制系统的仿真60-69
• 5．1 混合动力汽车的控制系统60-64
• 5．2 电机启动工况64
• 5．3 纯电机驱动工况64-65
• 5．4 纯发动机驱动工况65-66
• 5．5 电机辅助动力工况66-68
• 5．6 本章小结68-69
• 6 结论69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-75
• 附：75-76
• 作者在攻读硕士期间发表的学术论文75-76
• 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目76

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

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中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 昝小舒;开关磁阻起动/发电系统控制策略及实验研究[D];中国矿业大学;2011年

2 尹燕莉;超轻度混合动力汽车优化匹配与仿真研究[D];重庆大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

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2 赵文章;增程式客车整车控制器与控制策略研究[D];哈尔滨理工大学;2011年

3 杨伟斌;ISG型轻度混合动力汽车动力传动系的匹配与仿真研究[D];重庆大学;2004年

4 赵桐;并联混合动力汽车环路传动系的建模与仿真[D];西安理工大学;2006年

5 冯莉;并联式混合动力电动汽车系统的动力匹配与仿真研究[D];西安理工大学;2006年

6 李红林;混合动力电动汽车传动系的建模与仿真[D];武汉理工大学;2006年

7 陈曦;混合动力汽车最优化模拟与仿真系统[D];大连海事大学;2007年

8 王伟;并联混合动力汽车驱动电机的调节和匹配[D];吉林大学;2007年

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  本文关键词：混合动力汽车参数设计及电机控制系统仿真，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：279055