纯电动汽车传动控制系统仿真研究

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1、国内图书分类号：TM46国际图书分类号：621．3西南交通大学研究生学位论文密级：公开年姓级——2011申请学位级别亟±专业电力电王皇电左佳动指导教师韭昆金教援二零一四年五月ClassifiedIndex：删6U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisIUll／IPIJll／llllllll／lll／MIIlllrll／lllrlllllY2575776SimulationResearchonTransmissionControlSyste

2、mofElectricVehiclesGrade：2011Candidate：ShangWeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpecialty：PowerElectronicsandPowerDriveSupervisor：Prof．ZhangKunlunMay．2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，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。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部

3、或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密d，使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：、}费辱寸指导老师签学位论文作者签名：、}鼠j簪3指导老师签日期：瑚I牛．5·7厂日期：么冶c够·f_7西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1)分析了纯电动汽车的优势与目前存在的问题，选定研究对象为纯电动公交车，介绍了电动汽车的国内外发展情况，提出了论

4、文的主要内容。2)完成了各部分的选型和大部分的参数匹配。包括整车的驱动形式，外部参数的匹配，驱动电机的种类选择及参数设计，再生制动能量回收元件的选择以及动力蓄电池的种类选择等。：3)对驱动电机工作在电动机工况和发电机工况下进行控制。介绍了永磁同步电机的结构特点、数学模型及其矢量控制的控制系统结构。重点对比了各种常用的控制策略，并着重分析了永磁同步电机的弱磁控制。4)对制动和制动能量回收的分析和研究。对比分析了复合电源的结构，初步匹配了超级电容的参数并设计了超级电容的充放电控制策略，对制动过程中的汽车进行受力分

5、析，设计出了纯电动汽车的前后轴制动力矩分配方案。5)完成了仿真模型的搭建，验证了模型的正确性并利用该模型对超级电容的容量进行研究。简单介绍了avlcruise汽车仿真软件及其与matlab仿真软件的连接方式，在cruise和matlab中分别搭建机械模型和电气传动模型，解决matlab中子控制系统切换带来的PID清零问题，搭建整车模型并完成循环路况实验，一利用该模型完成对超级电容容量的研究。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其

6、他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：1尚蓐寸日期：．2-O,q-．s·f夕西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要内燃机汽车从诞生至今一百多年的时间里已经成为人们生活中不可或缺的重要组成部分。但由于能源问题和环境问题的日趋严重，电动汽车凭借其节能环保的特点成为了研究的热点，作为能够直接决定电动汽车行驶性能的传动控制系统更是研究的重中之重。本文以BK6122EV2，11．8／

7、22．32座京华纯电动城市客车为原型，对纯电动汽车的传动控制系统进行研究。纯电动汽车的传动控制系统包括了驱动电机及其控制系统，复合电源及其控制系统，制动器的控制系统及超级电容的能量管理等部分。首先，根据公交车频繁启动停车的行驶特点以及目前电动汽车存在的续航里程不足的问题对驱动电机、蓄电池等部件进行选型和参数匹配。然后，对选定的驱动电机进行分析和研究，设计出驱动电机在不同工况下的控制策略。之后，对动力蓄电池和超级电容所组成的复合电源的不同拓扑结构进行研究，分析设计超级电容充放电的控制方法，并根据典型公交车行驶路

8、况设计超级电容的能量管理策略。接着，对汽车的制动过程进行受力分析，在对常用的机械制动前后轴制动力矩定比分配进行分析的基础上，考虑ECE制动法规及路面情况，设计出适用于纯电动汽车的制动力矩分配方法。最后，在Matlab和cruise仿真软件中分别搭建出纯电动车的整车和传动控制系统仿真模型，解决Matlab模型中的子系统切换问题和两个仿真软件的连接问题，进行联合仿真，通过三种典型循环路况实验证明模型的正