电动汽车双模耦合驱动系统的变模机理与控制方法

发布时间：2023-03-11 14:40

　　电驱动系统是电动汽车的核心部件,其构型主要包括集中式驱动和分布式驱动两种。分布式驱动系统可以通过独立调节各驱动轮转矩实现整车动力学稳定性控制,但同轴驱动轮之间缺乏转矩自平衡机制,一旦一侧驱动系统发生故障,车辆很容易发生跑偏等失稳现象;集中式驱动系统通过差速器进行同轴车轮驱动力矩的大致平均分配,并通过多挡变速来提高动力性和经济性,但要想实现驱动防滑和稳定性控制功能必须添加辅助控制装置。本文以一种既能实现集中式驱动又能实现分布式驱动且具有两挡变速功能的电动汽车双模耦合驱动系统为研究对象,分析其模式切换机理,提出相应控制方法,实现驱动模式的快速平滑切换。本文主要研究内容如下:(1)建立并验证电动汽车双模耦合驱动系统模型。系统模型主要包括同步器模型,变模执行机构模型,以齿轮接触模型为基础的传动系统扭振模型。扭振模型主要考虑齿轮之间的阻尼和刚度,包括集中式驱动系统与分布式驱动系统的齿轮接触模型;验证传动模型及变模执行机构模型可以正确反映其动力学特性。(2)建立并验证驱动电机调速及扭矩管理控制模型。根据电动汽车双模耦合驱动系统的结构特点和模式切换动力学特点,建立永磁同步电机的数学模型,并建立基于直...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电动汽车驱动系统构型研究现状
        1.2.2 变模执行机构研究现状
        1.2.3 模式切换控制方法研究现状
    1.3 电动汽车双模耦合驱动系统的构型与原理
    1.4 本文主要研究内容
第2章 双模耦合驱动系统传动总成动力学建模
    2.1 齿轮接触模型
    2.2 驱动系统扭振模型
        2.2.1 集中式驱动系统扭振模型
        2.2.2 集中式驱动系统扭振模型
    2.3 同步器模型
    2.4 变模执行机构模型
        2.4.1 执行机构模型
        2.4.2 负载观测模型
    2.5 模型验证
    2.6 本章小节
第3章 双模耦合驱动系统驱动电机控制
    3.1 双模耦合驱动系统电机性能要求
    3.2 永磁同步电机数学模型
        3.2.1 Clarke变换原则
        3.2.2 Park变换原则
        3.2.3 永磁同步电机数学模型
    3.3 永磁同步电机直接转矩控制
        3.3.1 永磁同步电机直接转矩控制理论框图
        3.3.2 永磁同步电机直接转矩控制simulink模型
        3.3.3 直接转矩控制仿真结果
    3.4 本章小节
第4章 双模耦合驱动系统模式切换控制
    4.1 模式切换判据与控制策略
        4.1.1 模式切换控制概述
        4.1.2 整车传感器布置形式
        4.1.3 双模耦合驱动系统工作模式
        4.1.4 模式切换判据
        4.1.5 驱动电机控制策略
    4.2 变模电机模型
    4.3 基于预测函数控制的模式切换控制器设计
        4.3.1 预测函数控制理论
        4.3.2 预测函数控制器设计
        4.3.3 控制器设计验证
    4.4 预测函数控制结果
        4.4.1 变模品质评价指标
        4.4.2 仿真结果分析
    4.5 结构减振优化对比
    4.6 本章小结
第5章 电动汽车双模耦合驱动系统模式切换试验
    5.1 双模耦合驱动系统台架试验
        5.1.1 双模耦合驱动系统试制
        5.1.2 双模耦合驱动系统台架搭建
        5.1.3 实验信号采集处理
        5.1.4 台架试验结果分析
    5.2 电动汽车双模耦合驱动系统实车试验
        5.2.1 双模耦合驱动系统样车试制
        5.2.2 实车试验分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3759707