分布式驱动电动汽车动力系统建模与驱动力控制

发布时间：2017-05-16 11:03

  本文关键词：分布式驱动电动汽车动力系统建模与驱动力控制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：所谓分布式驱动电动汽车就是由一组或多组车载动力源，为每个车轮的驱动电机提供电源，这样将单独可控的驱动系统分布到各个车轮上的电动汽车。分布式驱动电动汽车作为新兴的汽车形式有其独特的优势，更有许多理论问题尚未解决。国家已经开展重大基础项目研究（高性能分布式驱动电动汽车关键基础问题研究），为分布式驱动电动汽车的开发提供理论支持。课题组作为项目的一支重要团队，承担项目子课题5（分布式驱动电动汽车整车耦合系统动力学控制）的研究工作。此项研究不但对社会环境、资源问题有重大意义，而且是国家发展的重大战略需求。 本文以分布式驱动电动汽车驱动力控制为主线，借鉴国内外的研究成果，依靠课题组的丰富资源，对电动汽车的动力系统建模、驱动防滑控制、驱动力分配进行分析研究。全文共分为以下五章： 第一章绪论,介绍了电动汽车的发展概况，以及电动车仿真的主要途径和特点。列举了一些当前主要的驱动力分配方法，并指出本文的研究内容与思路。 第二章建立了永磁同步电机数学模型，并且进行解耦，，将其转变到控制方法与控制直流电机类似的坐标系下。详细研究了永磁同步电机磁场定向矢量控制原理。根据永磁同步电机磁场定向矢量控制原理，将复杂的电机模型进行简化，简化为能正确反映电机力矩特性、便于计算机仿真的简单模型。最后借助课题组成熟的车辆模型，组建可用于分布式驱动电动汽车驱动力控制研究的整车仿真模型。 第三章对分布式驱动电动汽车驱动力控制，从驱动防滑和驱动力分配两个大的方向进行研究。在驱动防滑控制方面，首先对驱动防滑控制的基本原理以及参考车速的估计做了详细研究，最后设计了针对分布式驱动电动汽车的驱动防滑控制逻辑。在分布式驱动电动汽车驱动力分配方面又分为两个内容讨论，一是驱动力前后轴的理想分配，二是驱动力左右动态调节。驱动力前后轴的分配是在保证车辆纵向加速度的同时，使车辆拥有最大侧向力余度的分配方法。驱动力左右动态调节是在前后轴驱动力理想分配的基础上，对左右驱动力矩动态调节，保证车辆的侧向稳定性。 第四章将第三章所研究的控制算法，在Matlab/simulink环境下建立仿真模型，并且利用第二章所建立的整车仿真模型进行仿真分析。 第五章对全文做出总结，并对研究前景进行展望。
【关键词】：分布式驱动 电动汽车 驱动防滑控制 驱动力分配 动力系统建模
【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11-17
• 1.1 课题研究背景及意义11-12
• 1.2 电动汽车发展概况12-15
• 1.2.1 电动轮驱动汽车的发展现状12-13
• 1.2.2 电动汽车驱动电机分类13
• 1.2.3 电动车仿真的特点13-14
• 1.2.4 电动汽车驱动力控制研究动态14-15
• 1.3 研究内容与思路15-17
• 第2章 分布式驱动电动汽车动力系统建模17-49
• 2.1 电池模型17-22
• 2.1.1 电池内阻模型17-20
• 2.1.2 电池温度管理系统20-22
• 2.2 永磁同步电机模型与矢量控制22-33
• 2.2.1 永磁同步电机数学模型23-26
• 2.2.2 永磁同步电机磁场定向矢量控制26-33
• 2.3 电机模型的简化33-37
• 2.3.1 电机模型的简化方法33-34
• 2.3.2 两种模型的仿真对比34-37
• 2.4 仿真模型的主体结构37-44
• 2.4.1 整车模型39-40
• 2.4.2 轮胎模型40-41
• 2.4.3 车轮模型41-42
• 2.4.4 路面附着系数的输入42-44
• 2.5 典型工况下模型仿真44-48
• 2.6 本章小结48-49
• 第3章 分布式驱动电动汽车驱动力控制49-67
• 3.1 分布式驱动电动汽车驱动防滑控制49-57
• 3.1.1 逻辑门限值控制原理49-52
• 3.1.2 分布式驱动车辆参考车速估计52-53
• 3.1.3 目标轮速的确定53-55
• 3.1.4 驱动防滑控制逻辑55-57
• 3.2 驱动力前后轴理想分配57-62
• 3.3 干扰工况左右驱动力动态调节62-65
• 3.3.1 二自由度模型决策最优横摆角速度62-64
• 3.3.2 横摆力矩左右轮间动态调节方法64-65
• 3.4 本章小结65-67
• 第4章 分布式驱动电动汽车驱动力控制仿真研究67-81
• 4.1 典型工况驱动防滑控制仿真分析67-75
• 4.1.1 低附着路面直线加速仿真67-68
• 4.1.2 低到高附着直线加速仿真68-70
• 4.1.3 高到低附着直线加速仿真70-71
• 4.1.4 分离路面直线加速仿真71-73
• 4.1.5 侧向风干扰低附着直线加速仿真73-75
• 4.2 前后轴驱动力理想分配仿真75-76
• 4.3 干扰工况驱动力左右动态调节仿真分析76-80
• 4.3.1 侧向风干扰驱动力左右动态调节仿真76-78
• 4.3.2 电机力矩表达误差干扰驱动力左右动态调节仿真78-79
• 4.3.3 驱动力左右动态调节 ESP 作用仿真79-80
• 4.4 本章小结80-81
• 第5章 结论与展望81-83
• 5.1 全文总结81-82
• 5.2 全文展望82-83
• 参考文献83-87
• 致谢87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 赵辉,孙立志,陆永平,刘彤彦;轮式驱动电动汽车的研究与实验[J];电机技术;1999年04期

2 李斌花,王地川,钟勇;纯电动车电机驱动控制系统现状与发展趋势[J];客车技术与研究;2005年01期

3 张翔,赵韩,钱立军,张炳力;电动汽车仿真软件ADVISOR的应用[J];交通科技与经济;2004年03期

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 刘英培;PMSM直接转矩控制方法及实验研究[D];天津大学;2010年

2 林伟杰;永磁同步电机伺服系统控制策略的研究[D];浙江大学;2005年

3 赵健;轻型越野汽车牵引力/制动力控制系统研究[D];吉林大学;2007年

4 吴茂刚;矢量控制永磁同步电动机交流伺服系统的研究[D];浙江大学;2006年

5 付皓;汽车电子稳定性系统质心侧偏角估计与控制策略研究[D];吉林大学;2008年

6 徐艳平;永磁同步电动机减小转矩脉动的直接转矩控制方法研究[D];西安理工大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 李占旗;基于差动制动的汽车横摆与侧翻稳定性集成控制研究[D];吉林大学;2011年

2 占锐;轻型纯电动客车动力系统的建模仿真及测试评价的研究[D];武汉理工大学;2011年

3 赵兴福;电动汽车蓄电池的建模与仿真研究[D];武汉理工大学;2004年

4 石桂花;依维柯汽车TCS神经PI自适应控制及车速估算算法研究[D];吉林大学;2005年

5 李斌花;纯电动汽车电机驱动系统控制策略研究[D];湖南大学;2005年

6 李贵海;电池SOC估算策略研究[D];浙江大学;2006年

7 张文利;基于滑移率的ABS/EBD控制策略研究[D];吉林大学;2008年

8 杨志安;四轮独立驱动电动汽车直线行驶特性的研究[D];燕山大学;2009年

9 廖凌霄;四轮独立驱动电动汽车控制策略的研究[D];武汉理工大学;2010年

  本文关键词：分布式驱动电动汽车动力系统建模与驱动力控制，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：370630