电动汽车电驱动系统建模仿真及硬件在环测试

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1、分类号：密级：论文编号：学号：50128523402重庆理工大学硕士学位论文电动汽车电驱动系统建模仿真及硬件在环测试研究生:周荣宽指导教师：王德伦教授学位类型：专业学位专业学位类别：工程硕士（车辆工程领域）研究方向：汽车现代设计理论与方法培养单位：车辆工程学院论文完成时间：2015年3月25日论文答辩日期：2015年5月30日CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50128523402Master'sDissertationofChongqingUniversityofTec

2、hnologyElectricVehicleDrivingSystemModeling,SimulationandHardware-in-the-LoopTestPostgraduate:ZhouRongkuanSupervisor:ProfessorWangDelunDegreeCategory：ProfessionalDegreeSpecialty:MasterofEngineering(VehicleEngineering)ResearchDirection:ModernDesignTheoryandMethodofAutomobileTrai

3、ningUnit:InstituteofVehicleEngineeringThesisDeadline:March25,2015OralDefenseDate:May30,2015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，独立进行研究所哀得的成果。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己经发表或撰写的成果、作品。对本文的研宂做出重要贡献的集体和个人，均己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4尊V日期：么年:r月如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

4、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。本人授权重庆工学院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，可以釆用影印、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“V”）：1.保密□，在_年解密后适用本授权书。2.不保密I^f。作者签名:日期：^匕年Y月灸日____________________导师签名：_______日期：年岔月？。日摘要摘要随着不可再生能源的增速消耗和地球环境污染的日趋严重，政府部门和相关研究者对交通工具的关注由传统的内

5、燃机车辆逐渐转移到新能源车辆上。基于蓄电池供电的电动汽车因其工作能效高、供能链污染小、技术相对成熟并且易于产业化的优势，受到人们的青睐。电动汽车的核心部分为电驱动系统，主要包括驱动电机及其控制系统、动力电机及其管理系统。电驱动系统的设计、开发和测试是保障电动汽车性能的关键工作。为了更方便的研究电驱动系统，研究者在设计早期通常采用仿真建模技术将实物建立成为虚拟模型加以研究。针对汽车电子控制系统(ElectronicControlUnit,ECU)，采用硬件在环（Hardware-in-the-Loop，HIL）测试，可以在台架测试和实车测试之前，及早发

6、现ECU的设计问题并降低研发成本。本文结合实际项目需要，重点围绕电动汽车电驱动系统的设计选型、建模仿真、HIL仿真平台的搭建及电机控制器的HIL测试开展工作。主要研究内容包括：①对电动汽车电驱动系统类型进行分析，确定电驱动系统布置方式。根据电动汽车的整车参数和能性指标，进行电驱动系统的参数匹配设计。对驱动电机和动力电池系统进行产品选型和特性试验，为电驱动系统仿真建模获取参数和指标。②分析驱动电机基于坐标系变换的的数学模型。介绍永磁同步电机（PMSM）矢量控制原理及电动汽车用PMSM驱动电机矢量控制方法。列举并说明电池的几种建模方法。基于等效电路模型的

7、方法，提出一种方便设置仿真参数的锂离子电池模型。③利用MATLAB/Simulink软件，构建电动汽车整车的仿真模型。重点介绍车辆动力学模型、驾驶员系统模型、永磁同步电机模型、动力电池模型在软件中的建模方法。针对电动汽车的动力性能进行仿真验证。对NEDC循环工况下的实际车速与目标车速、油门/刹车踏板开度、驱动电机实际扭矩与目标扭矩、驱动电机实际功率以及动力电池SOC的变化规律进行仿真分析。仿真结果说明了驱动电机与动力电池设计选型的正确性以及建模方法的合理性，证明了建立的整车仿真模型的响应是良好的。整车离线仿真模型可以用做HIL仿真测试的基础模型。④介

8、绍HIL仿真测试基本原理，提出基于SimulinkReal-Time实时环境的宿主机和目标机的“双机”实时仿