文档介绍：东北大学硕士学位论文摘要
电动汽车的研究与仿真分析
摘要
随着环境和能源问题的日益突出,电动汽车以其零排放、噪声低等优点而受到人们
关注,世界各国都把电动汽车作为汽车工业的发展方向。电动汽车的能源及电力驱动系
统是电动汽车的关键技术之一,对能源的有效利用,对驱动系统的有效控制成为电动汽
车技术追求的重要指标。
本文针对电动汽车的电气特性,包括能量源、驱动电动机和电气控制系统等进行了
研究分析和仿真实验。通过分析太阳能电池和铅酸蓄电池的原理、结构以及电学特性,
建立了数学模型通过对驱动系统控制策略的分析比较,确定以矢量控制技术来控制电
动机,对电动机在不同坐标系下的模型进行详尽的推导,并且根据矢量控制理论,利用
仿真软件,采用速度和电流双闭环的调节方式建立仿真模型,分析系统
的动态响应、电动汽车的动力性能以及循环驱
动模式下的速度响应情况为了达到更好的控制效果,又引入模糊控制策略对矢量控制
系统进行改进,分析了以速度和速度变化率为输入的模糊控制系统的建立过程。另外,
在论文的仿真部分也给出了铅酸蓄电池的仿真模型,为以后系统整体的仿真实验作了充
分准备。
课题通过对太阳能电动汽车电气性能的研究和探讨,对电动汽车电气系统的整体布
局以及可行性方案的实施提供了很好的参考价值和指导意义。
关键词电动汽车矢量控制模糊控制
东北大学硕士学位论文
独创声明
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学位论文作者签名耘美令
签字日期。。了
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东北大学硕士学位论文第一章绪论
第一章绪论
研究背景
人口、资源、环境是当今世界发展的三大主题,而汽车工业的蓬勃发展却给这些问
题的解决带来压力。目前世界汽车年产量达万辆,汽车保有量近亿辆,汽车成
了石油资源的主要消耗者和大气环境的主要污染源汽车对人类社会在经济、文化等
诸方面的影响勿庸置疑,而且对今后人类社会的发展也具有深远影响。因此,汽车能源
利用效率、有害物排放、车用新能源的开发和利用等问题,近年来受到了各国政府、专
家和公众的关注。人们投入大量的资金和人力研究更清洁的汽车,寻找更加洁净、可持
续利用的替代能源。
电动汽车成为最近这些年来世界各大汽车厂竞相开发的项目,清洁环保汽车成为人
们追求的目标。中国政府在“九五”计划期间展开了电动汽车开发和产业化的研究,在
“十五”期间将投入近亿元来进行技术攻关,已经开始实施列入国家计划的电
动汽车重大专项。
太阳能因其属于清洁能源,绿色环保,取之不尽,用之不竭,因此,对太阳能的直
接利用,代表了人类发展的新水平,有利于人类社会的可持续发展。由此太阳能电动车
被人类称之为“未来汽车”所以,本课题在以电动汽车作为研究对象前提下,也将
太阳能的利用纳入日程,为以后太阳能在电动汽车领域的实际应用作初步的理论准备。
电动汽车的基本结构和关键技术
电动汽车系统可分为三个子系统,即主能源子系统,电力驱动子系统和辅助控制
子系统,如图所示。主能源子系统由主电源、能量管理系统和充电系统构成电力
驱动子系统主要由电控单元、功率转换器、电动机、机械传动装置和驱动轮组成辅助
控制子系统具有动力转向、温度控制和辅助动力供给等功能。根据制动踏板和加速踏板
输入的信号,电子控制器发出响应的控制指令来控制功率转换器功率装置的通断,一次
来调节电动机和电源之间的功率流。当电动汽车制动时,再生制动的动能被电源吸收,
此时功率流反向。能量管理系统和电控系统一起控制再生制动及其能量回收,能量管理
系统和充电器一同控制充电并监测电源的使用情况。辅助动力供给系统供给电动汽车辅
助系统不同等级的电压并提供必要的动力,它主要给动力转向、空调、制动及其它辅助
东北大学硕士学位论文第一章绪论
装置提供动力。除制动和加速踏板提供输入信号外,转向盘也是一个重要的输入信号,
动力转向系统根据转向盘的角位置来决定汽车灵活地转向。
电力驱动
制动
踏板,
加汗