基于轮毂电机的电动汽车驱动控制系统

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1、分类号：TB114.2密级：公开UDC：621.3编号：201432502022河北工业大学硕士学位论文基于轮毂电机的电动汽车驱动控制系统论文作者：卢笑良学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：控制工程指导教师：杨鹏职称：教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofControlEngineeringELECTRICVEHICLEDRIVECONTROLSYSTEMBASEDONIN-WHEELMOTORbyLuXiaoliangSupe

2、rvisor:Prof.YangPengMay2017摘要随着汽车的保有量越来越大、石油资源的过度开采以及环境污染愈加严重，电动汽车的发展与开发成为了当今科研领域专注与研究的重点。目前，如何提高整车操控的稳定性、流畅性成为了控制系统的关键环节。本文在此背景下对电动汽车的驱动控制系统进行了硬件搭建、软件开发，并且研究了基于轮毂电机的电动汽车的电子差速控制方式。首先，本文介绍了电动汽车在国内外的发展现状，并对轮毂电机的选型及其控制方法做了分析研究。本文采用轮毂式无刷直流电机作为电动汽车的驱动电机，对其进行了数学模型和特性方程的建立，并完

3、成了对电机在控制原理和控制方法上的分析。另外研究了基于轮毂电机的电动汽车的两个不同的差速控制方式，且在每种方式下都对电动车进行了运动模型分析，并确定选用了基于转速控制的电子差速控制策略。其次，本文在硬件系统的研究中设计了基于轮毂电机的电动汽车的硬件电路。主要有信号发生器、整车主控制器、电机驱动控制器。其中整车主控制器通过A/D电路采集各类信号，采集的信号在主控制器中分析处理后发送给电机驱动控制器，电机驱动控制器根据接收到的指令驱动电机完成各项任务。再次，本文根据搭建的硬件电路结构对基于轮毂电机的电动汽车控制系统方案进行了软件实现。主

4、要为主控制器对各类信号的A/D采样、主控制器对于采样信号的处理、主控制器对于差速控制的计算、主控制器与电机驱动控制器之间的CAN通信、电机驱动控制器中对于轮毂电机的电流检测、霍尔位置检测、以及PWM调速和双闭环PID控制等。最后，介绍了电动汽车控制系统的主要硬件实物，进行了调试验证了控制系统的性能，并做出了对控制系统实验数据的分析。关键词：电动汽车轮毂式电机电子差速控制IABSTRACTWiththeincreasingamountofcarownership,excessiveexploitationofpetroleumreso

5、urcesandtheincreasinglyseriousenvironmentalpollution,thedevelopmentofelectricvehicleshasbecomethefocusofresearchinthefieldofsocialandscientificresearch.Howtoimprovethestabilityandfluencyofthevehiclecontrolhasbecomethekeylinkofthecontrolsystem.Underthisbackground,theele

6、ctricvehicleisusedastheresearchobject,mainlyforthedevelopmentofthesoftwareandhardwareofthecontrolsystemandtheresearchoftheelectronicdifferentialspeed.Firstly,thisthesisintroducesthedevelopmentofelectricvehiclesathomeandabroad,andanalyzesthecontrolmethodofwheelmotor.Whe

7、elhubtypebrushlessDCmotorasthedrivingmotorofelectricvehicle,themodelandthecharacteristicequationofthemotorareestablishedandthecontrolprincipleandcontrolmethodareanalyzed.Inaddition,twodifferentspeedcontrolmodesoftheelectricvehiclearestudied,andthemotionmodeloftheelectr

8、icvehicleisanalyzedineachmodeandthedifferentialcontrolstrategyisbeobtained.Secondly,thispaperdesignsthehardwarecircui