基于Matlab/Simulink的电动教练车直流电机调速系统研究

发布时间：2021-11-04 05:34

　　由于现有的电动教练车没有一套专门适用于场地驾驶的电机控制器,在驾驶训练过程中不可避免的存在转速不稳定、起动转矩较大等缺点,使得学员在驾驶训练时找不到与燃油车相似的操控感觉,不能达到应有的训练效果。电机作为电动汽车的动力源,其控制性能的好坏直接决定了汽车的动力性能,而要想实现稳定的电机控制,必须对电机的控制策略进行研究。结合电动教练车场地驾驶时驱动电机的工作要求,确定电机的类型和基本参数,通过分析电机的数学模型给出电机的调速方法,利用理论分析和Simulink仿真确定电机调速方法。对比几种电机调速系统的优劣性,并在Simulink中建立各个调速系统的PI控制模型,仿真电机的转速和电流变化过程,分析仿真结果后选择双闭环的调速系统设计。同时,对比传统PI控制和模糊PI控制的优缺点,选择模糊PI控制作为电机控制算法,并结合Simulink仿真对比传统PI控制与模糊PI控制对电机转速的控制效果。仿真结果表明,在电机起动和转速阶跃两个控制过程,本课题所设计的双闭环模糊PI控制调速系统可以实现驱动电机软启动并有效提高转速稳定性,满足电动教练车场地驾驶的要求。 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 电动汽车的发展
        1.2.1 国外电动汽车的发展现状
        1.2.2 国内电动汽车的发展现状
    1.3 电动教练车的发展现状
    1.4 电机及其控制器的发展现状
    1.5 研究内容
第2章 电动教练车驱动电机的选型和参数设定
    2.1 电动教练车结构分析
    2.2 电机的工作要求
    2.3 电机的选型
    2.4 电机参数设定
    2.5 本章小结
第3章 电机调速策略研究
    3.1 他励直流电机的数学模型
        3.1.1 转速特性
        3.1.2 转矩特性
    3.2 电机调速方法研究
        3.2.1 调压调速
        3.2.2 调励磁调速
        3.2.3 调电阻调速
        3.2.4 仿真验证
    3.3 电机调速系统设计
        3.3.1 开环调速系统
        3.3.2 单闭环调速系统
        3.3.3 双闭环调速系统
    3.4 PI控制器设计
        3.4.1 PID控制原理
        3.4.2 PI控制器参数计算
        3.4.3 仿真验证
    3.5 本章小结
第4章 模糊PI控制算法研究
    4.1 模糊PI控制原理
    4.2 转速模糊PI控制器设计
        4.2.1 定义变量及其论域
        4.2.2 模糊子集与隶属度函数
        4.2.3 建立模糊规则
        4.2.4 输出变量清晰化
    4.3 仿真验证
        4.3.1 FIS与Simulink的连接
        4.3.2 仿真结果
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 工作总结
    5.2 创新点
    5.3 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
详细摘要



本文编号：3475103