装备机电无级变速器的电动汽车动力总成控制策略研究

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1、分类号：密级：论文编号：学号：50110802413重庆理工大学硕士学位论文装备机电无级变速器的电动汽车动力总成控制策略研究研究生：吴俊毅指导教师：程越教授学科专业：车辆工程研究方向：汽车电子技术培养单位：车辆工程学院论文完成时间：2014年03月06日论文答辩日期：2014年05月26日CategoryNumber:LevelofSecrecy:SerialNumber:StudentNumber:50110802413Master'sDissertationofChongqingUniversityofTechnolo

2、gyTheStudyofControlStrategyofPowertrainofElectricVehicleEquippedwithElectro-MechanicalContinuouslyVariableTransmissionPostgraduate:WuJunyiSupervisor:Prof.ChengYueSpecialty:VehicleEngineeringResearchDirection:AutomotiveElectronicTechnologyTrainingUnit:VehicleEngine

3、eringAcademyThesisDeadline:March6,2014OralDefenseDate:May26,2014学位论文原创性声明及使用授权声明重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使

4、用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“√”）：1.保密□，在年解密后适用本授权书。2.不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要近年来，能源过度消耗的问题和雾霾、温室效应等环境问题日益严重。而电动汽车使用的是无污染、能再生的电能。如果用电动汽车取缔排放大量尾气、消耗大量石油的燃油

5、汽车，能够对症下药的解决上述难题。本文的研究对象——机电无级变速器由于没有液压系统，且比传统的无级变速器效率更高，更适合装备电动汽车。传统的电动汽车动力总成控制策略通常只保持电机工作在理想的工作区域，而不考虑无级变速器的状态。而无级变速器本身的效率范围为75%~95%，是无法忽略的。所以，在制定控制策略的时候必须将电机和无级变速器作为一个整体来考虑，使这个整体工作在理想的区域。为了使装备机电无级变速器的电动汽车具有更好的性能，本文通过对动力总成的控制策略进行研究，制定了合适的控制策略和控制算法。具体研究内容如下。研究了电动

6、汽车驱动系统的构成及各种结构形式，选择改进的传统驱动系统作为本文中电动汽车动力总成布置形式。而后，研究了电机驱动系统的分类，选择异步电机驱动系统作为本文中电动汽车的驱动系统。研究了机电无级变速器的结构、工作原理以及技术优势，得出结论：机电无级变速器非常适合电动汽车。阐述了调速电机的选型及控制方法，选择直流电机作为无级变速器的调速电机，并建立了机电无级变速器的数学模型为了同时满足车辆加速时的动力性和稳态下的经济性，制定了动力性与经济性折中的速比控制方法。制定基于电机效率最佳控制策略和基于系统效率最佳控制策略。制定两种策略一是

7、因为车辆在不同的工况下采用不同的策略更合适，二是为了对比验证基于系统效率最佳控制策略的确能够使系统效率更高。最后，制定了改进PID速比控制算法以确保速比平稳变化。研究并制定了电机及控制器和机电无级变速器台架试验的方案。通过试验获得的数据制定出完整的动力总成控制策略。利用Matlab/Simulink软件建立了装备机电无级变速器的电动汽车的计算机仿真模型，并对其进行仿真。结果显示，本文所建立的整车模型是正确的，所制定的装备机电无级变速器电动汽车动力总成的控制策略是有效、可靠、具有意义的。其中，电动汽车在基于系统效率最佳控制策

8、略下行驶的系统效率明显高于单纯考虑电机效率下的系统效率。关键词：电动汽车；机电无级变速器；控制策略；台架试验IAbstractInrecentyears,theseriousnessoftheproblemofexcessiveenergyconsumptionandenvironmentalprobl