电动车控制系统一体化设计与控制策略研究

发布时间：2017-04-09 10:23

  本文关键词：电动车控制系统一体化设计与控制策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着环境污染与能源危机等问题的凸显，电动车的发展备受关注。电汽车作为一种清洁环保的交通工具，不仅具有节能减排的优势，同时也是我国转型低碳经济的重要手段，而控制系统作为电动车的三大核心技术之一，其技术研发水平对电动车的发展有着至关重要的影响。 目前国内自足研发的电动车整车控制系统虽然从功能上能够满足整车需求，但是却存在着控制器芯片集成力量薄弱、稳定性可靠性差，各供应商所提供控制器的接口与网络通讯协议互不相同、通用性可移植性差，及控制器成本较高、体积偏大等问题。为尽可能的弥补上述有关控制系统存在的不足，本文在对国内整车控制系统研究现状进行分析的基础上，并结合其发展趋势提出了对控制系统进行一体化设计的思路。 控制系统一体化是指为减小控制系统的体积和成本，，提高控制系统的通用性与可靠性等，而对具有不同功能的控制单元模块或组件所进行的集成设计。目前控制系统一体化可归纳为控制器与控制器的一体化设计及控制器与其外围部件的一体化设计两个方面。其中在控制器与其外围部件的一体化设计领域，国内外涉足都比较多且已经取得了丰硕的成果，然而在控制器与控制器的一体化设计领域，国内外所从事的研究均较少。 本文结合实验室现有条件，并在课题组多年来对电动车控制系统的研究基础上，针对控制系统的一体化研究主要完成了如下工作： 第一，首先对控制系统一体化设计进行了可行性分析，包括硬件研究方法与软件研究方法的可行性； 第二，列出数种一体化设计方案，通过对比分析，本文采纳整车控制器与电池管理系统一体化设计的方案，之后对该方案下的一体化控制系统进行了功能定义、软件架构描述及输入输出信号分析； 第三，一体化控制系统控制策略的开发。基于本文提出的对电动车整车控制器与电池管理系统进行一体化设计的方案，开发了一体化控制系统的控制策略，主要控制策略内容包括：踏板信号处理策略、驱动控制策略、再生制动控制策略、动力辅助单元控制策略及电池剩余电量估算策略； 第四．一体化控制系统控制策略的仿真验证。在对所开发的控制策略进行初步验证之前，首先搭建了整车仿真平台，在此平台的基础上对控制策略完成了离线仿真验证。为了进一步从实时性的角度再次说明所开发控制策略的有效性，之后本文使用TTC200作为控制器原型对所开发的控制策略进行了实时仿真验证。 控制系统的一体化设计作为电动车控制系统的发展趋势，能够解决目前电动车控制系统所存在的一些问题。本文通过制定电动车控制系统一体化设计的方案并根据其功能要求开发出了相应的控制策略，为今后实现电动车控制系统的一体化设计奠定了基础。
【关键词】：电动车 控制系统 一体化设计 控制策略
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 电动汽车研究背景和现状11-16
• 1.1.1 国外电动汽车发展现状12-14
• 1.1.2 国内电动汽车发展现状14-16
• 1.2 整车控制系统发展现状16-17
• 1.3 整车控制系统发展趋势17-18
• 1.4 本文主要研究内容18-19
• 第2章 整车控制系统一体化可行性分析19-29
• 2.1 控制系统一体化研究现状19-23
• 2.1.1 国外控制系统一体化研究现状19-21
• 2.1.2 国内控制系统一体化研究现状21-23
• 2.2 一体化控制系统的研究方法23-28
• 2.2.1 硬件研究方法23-26
• 2.2.2 软件研究方法26-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第3章 整车控制系统一体化设计29-37
• 3.1 电动车控制系统结构29-30
• 3.2 控制系统一体化方案设计30-36
• 3.2.1 控制系统一体化方案选择30-32
• 3.2.2 一体化控制系统功能定义32-34
• 3.2.3 一体化控制系统架构描述34-35
• 3.2.4 一体化控制系统输入输出信号分析35-36
• 3.3 本章小结36-37
• 第4章 一体化控制系统的控制策略研究37-57
• 4.1 动力总成系统参数选择37-38
• 4.2 整车控制工作模式划分38-39
• 4.3 控制策略研究39-55
• 4.3.1 踏板信号处理策略39-40
• 4.3.2 驱动控制策略40-44
• 4.3.3 再生制动控制策略44-46
• 4.3.4 动力辅助单元控制策略46-50
• 4.3.5 电池荷电状态估算策略50-55
• 4.4 本章小结55-57
• 第5章 一体化控制系统控制策略仿真分析57-69
• 5.1 整车仿真平台的建立57-61
• 5.1.1 驾驶员输入模块建立57-58
• 5.1.2 整车部件模块建立58-60
• 5.1.3 控制系统模块建立60-61
• 5.2 离线仿真分析61-64
• 5.2.1 输入条件61
• 5.2.2 离线仿真结果61-64
• 5.3 实时仿真分析64-68
• 5.3.1 工具简介65
• 5.3.2 实时仿真流程65-66
• 5.3.3 实时仿真结果66-68
• 5.4 本章小结68-69
• 第6章 总结与展望69-71
• 6.1 总结69-70
• 6.2 展望70-71
• 参考文献71-77
• 作者简介77-79
• 致谢79

【参考文献】

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本文编号：295054