鹿静[1]2017年在《基于ADVISOR的纯电动汽车电—液复合制动协调控制策略研究》文中认为汽车已经成为人类不可或缺的出行工具,但是汽车的飞速发展也带来了环境污染和能源短缺的问题。纯电动汽车凭借其节能环保的巨大优势,已成为诸多国家学者、科研院所和车企的研发热点。纯电动汽车在推广应用中也存在着一些短板,其中最突出的当属其能量存储装置—蓄电池的制约而导致的续航里程短的问题。电池的研发技术在短期内很难获得突破性的进展,因此,应重点开发更高效的能量回收策略,在纯电动汽车制动过程中尽可能多地进行再生制动。本文根据ECE法规对车辆制动的要求以及制动过程中车辆需满足的稳定性与安全性要求,制定出电-液复合制动协调控制策略,并建立了永磁同步电机的空间矢量模型以及液压制动系统模型。全文的研究内容主要有以下几点:(1)基础理论部分本文先介绍了纯电动汽车的几个基本特点和基本结构,着重分析了再生制动这一技术的原理和影响该技术进行制动能量回收的几个主要的因素。(2)制动力分配的基础理论部分,本文首先对纯电动汽车制动过程中车轮以及整车部分的受力情况进行了重点分析,并对当前主要应用的几大典型的再生制动制动力分配的控制理论进行简要介绍,之后根据ECE法规对车辆制动的要求,在满足纯电动汽车制动过程中的制动稳定性及安全性的前提下,制定以回收能量最大化为最终目标的电-液复合制动协调控制策略。顶层策略制定后,本文又建立了永磁同步电机的空间矢量驱动系统模型以及液压制动系统模型。(3)顶层策略验证之前,本文选定恒转矩、阶跃转矩输入验证永磁同步电机空间矢量驱动系统模型的有效性,并在100km/h、60km/h两种制动初速度情况下验证了本文所建液压制动系统的有效性。最后,基于国标要求,对本文制定的策略进行制动性能仿真分析。选定NYCC和UDDS两种循环工况后,对本文开发的制动控制策略与ADVISOR缺省控制策略进行对比仿真分析。结果表明:在NYCC、UDDS仿真分析过程中下,本文制定的制动控制策略在法规以及各项性能的前提下,比ADVISOR自带的策略可更多地进行电机制动,更多地回收能量,更为高效地改善纯电动汽车使用过程中能量的利用情况,为增加其续航里程提供了理论依据。
闻静[2]2017年在《基于智能驾驶的纯电动汽车纵向动力学控制策略研究》文中指出近年来,随着能源紧缺的加剧与环境保护的不断发展,纯电动汽车作为新能源汽车的主要代表之一,已经成为汽车行业越来越重视的发展方向。而集成了前向信号获取、融合信息处理、驾驶意图判断、紧急情况控制等辅助驾驶功能的智能纯电动汽车也作为汽车行业发展的又一重要方向。基于智能纯电动汽车的纵向动力学分析,本文针对其制动系统的现有基础,综合研究了制动能量回收策略;同时研究了部分自适应巡航功能,旨在设计一种纵向动力学控制策略,用于提高纯电动汽车的能量利用效率的同时,完成部分智能纯电动汽车的辅助驾驶功能。首先,文章简介了智能纯电动汽车国内外发展现状与制动能量回收现状;介绍了智能纯电动汽车的整车构造,重点关注了制动系统的结构布置,并按照课题组的实际需求,对目标车辆原有的制动系统进行改造,将未开放接口协议、不适宜编译、调试的原ABS模块改造成开放接口协议、可读取数据、编译调试的ESC模块,并完成了制动系统调试。其次,完成了纯电动汽车整车建模,分别分析了四种影响再生制动系统的主要因素;在满足制动需求、保证制动安全、完成能量回收的前提下,进行了前后制动力分配计算,制订了相应的制动控制策略。然后,利用Cruise软件建立整车模型,与Matlab/Simulink软件建立联合仿真,选取再生制动评价指标,分别选择叁种典型制动工况与两种循环工况进行仿真模拟,仿真结果证明所制定策略的制动稳定性、能量回收效率均达到设计目标。利用课题组现有实验条件,在AVL转鼓试验台上进行了NEDC循环工况实车试验,测试结果表明制动能量回收效率达到设计目标。最后,利用CarSim软件建立整车模型,与Matlab/Simulink软件建立联合仿真,选用自适应巡航的两种工况:跟随工况与走-停工况来进行仿真模拟,仿真结果表明制定的纵向动力学控制能够完成以上两种工况,满足设计目标。
李健彰[3]2016年在《双驱纯电动汽车动力传动系统设计与仿真》文中研究说明随着石油资源的日益匮乏与环境污染问题的不断加重,纯电动汽车已成为未来汽车工业发展的主要方向。在纯电动汽车电池技术还未突破创新的今天,通过研究纯电动汽车动力传动系统参数匹配方法与整车综合控制策略,提高纯电动汽车续驶里程降低整车生产使用成本,是纯电动汽车技术发展亟待解决的问题和主要研究方向之一。针对以上问题,本文依托于重庆市基础科学与前沿技术研究专项课题(项目编号:CSTC2015jcyj A60005)“基于双电机驱动的纯电动汽车动力传动系统设计理论与控制方法”,以多动力源动力耦合传动技术为基础,提出了采用行星齿轮与固定轴齿轮进行动力耦合的新型双驱纯电动汽车动力传动系统,并开展了以下方面的研究:(1)在深入研究多动力源耦合传动机理及分析现有双驱纯电动汽车动力传动系统结构及工作模式特点的基础上,提出了一种具有主/辅电机单独驱动、主/辅电机转矩耦合驱动和主/辅电机转速耦合驱动四种工作模式的新型双驱纯电动汽车动力传动系统。(2)充分考虑双驱纯电动汽车动力传动系统各种工作模式对应的车辆行驶工况,通过对几种典型循环工况车速、需求功率和需求扭矩的频率统计分析,探究了一种以传统功率匹配方法为基础,以整车动力性为约束条件,以双驱纯电动汽车动力传动系统高效率运行为目标,基于循环工况特征参数统计分析的动力传动系统参数匹配方法。解决了一般功率匹配在如何分配双驱纯电动汽车两个驱动电机功率方面所存在的不足,确定了主驱动电机和辅助驱动电机的性能参数和传动系速比。(3)整车能量管理策略的制定。对双驱纯电动汽车动力传动系统四种工作模式下的系统效率进行了研究,在此基础上提出了基于系统效率最优的模式转换控制策略和转矩耦合、转速耦合模式下的动力分配策略,获得了基于规则的模式转换条件。仿真结果表明,相对于单电机减速驱动系统,所提出的新型双驱纯电动汽车动力传动系统有更好的节能潜力,在低速时有更好的加速性能和爬坡能力,其动力性满足整车设计需求。
汪学明[4]2009年在《纯电动汽车传动系统参数优化的仿真研究》文中研究表明本文结合纯电动车项目,对纯电动汽车传动系统进行了参数优化的仿真研究,主要研究内容如下:1.论述了电动汽车的发展现状和分类,分析了纯电动汽车的关键技术,并明确了本文研究的目的和意义;2.分析了纯电动汽车动力传动系统的基本构成和布置形式,并重点研究了电动机的工作特性、电池的工作特性及传动系统参数对整车性能的影响;3.对纯电动汽车的动力性和续驶里程进行了分析,在动力性分析过程中,重点分析了最高车速、爬坡度和加速性的评价方法;在续驶里程分析过程中,详细分析了等速续驶里程和工况续驶里程的计算过程;4.在分析整车参数的基础上,利用MATLAB/Simulink建立了整车仿真模型和动力性计算模型,并利用所建立的模型对整车性能进行了仿真分析,并将仿真结果与ADVISOR仿真结果进行对比分析,表明了所建立的模型基本正确;5.基于纯电动车整车性能要求,对纯电动汽车传动系速比进行了重新优化,并对优化前后的整车性能进行了仿真对比分析,通过对变速器速比和主减速比进行参数优化,整车的加速性能提高了7.39%,最大爬坡度提高了20%,CYC_ECE_EUDC工况下的续驶里程提高了7.02%。本文对纯电动汽车传动系统所进行的参数优化与仿真研究,为发展纯电动汽车及开发满足纯电动汽车性能的传动系统,提供了一定的理论依据、技术参考和研究方法。
涂雪飞[5]2016年在《纯电动汽车动力系统参数匹配及仿真研究》文中进行了进一步梳理随着汽车保有量的增加,汽车带来的环境污染和能源问题日益严重。电动汽车作为环境污染和能源问题的有效解决途径之一,逐渐受到各国政府和企业的重视。近年来,经过国家的大力推广和企业的投入,我国在电动汽车技术研究中取得了许多进步,但在电池、电控等领域仍有许多问题待解决。在现阶段技术条件下,对电动汽车动力系统进行合理匹配成为了提高电动汽车性能的有效途径。本文基于某企业的一款燃油车,根据设计开发流程将其改装为纯电动汽车。整车的动力性和经济性指标制定。针对该型车改装后功能定位为快递揽投、电商配送;客户定位为快递物流、电商配送、企业配送、专业市场配送等团购客户;销售市场定位为重庆、上海等国家推广城市集群的特点制定了整车的性能指标,主要包括加速时间、最大爬坡度、续航里程、最高车速等参数。电机和电池组的选型及参数匹配。对目前市场上的主流电机和电池组产品的特点进行了比较分析,结合该车的特点最终选用了永磁同步电机和磷酸铁锂电池;根据所制定的动力性和经济性指标对电机的峰值功率、额定功率、最高转速、额定转速等参数进行了匹配计算,并根据续驶里程匹配了电池组容量;最后结合市场为该型纯电动汽车选定了合适的电机和电池组产品。整车性能仿真分析。为了验证匹配结果的合理性,在仿真软件AVL-cruise中建立了整车仿真模型,对该型纯电动汽车的动力性和经济性进行了仿真计算,对最大爬坡度、最高车速和加速时间的仿真结果表明该车的动力性能满足设计要求,表明该设计方法是可行的;在仿真模型的基础上,对该车在不同车速下匀速行驶和不同循环工况下的能量消耗率进行了比较和分析,讨论了车速和工况对能量消耗率的影响;评估了该车在初期投放城市——重庆市工况循环下的经济性表现。动力系统布置和经济性实验。在原油车的基础上,对动力系统的布置方案进行设计,对电机、电池组、电机控制器、充电机等部件进行了空间布置,并在CATIA中校核了空间尺寸,验证了布置方案的可行性;在以上工作的基础上,试制了试验样车并参照国家标准在等速工况法下测定了整车的能量消耗率;实验结果表明本文所匹配的动力系统参数满足续驶里程的设计要求;仿真结果与实验结果的对比表明仿真模型具有一定的可信度。
常志超[6]2017年在《纯电动车整车控制策略研究》文中研究表明纯电动汽车凭借其清洁、高效、无污染等优点能有效解决当今世界能源危机和环境污染两大难题,是将来汽车产业发展的主要趋势。然而电动车的整车性能在一定程度上取决于完善的控制策略,高效的纯电动汽车整车控制策略对纯电动汽车的经济和动力性能起着关键性作用。本研究课题以某汽车设计公司的纯电动汽车EV01为依托,开发研究适用的整车控制策略,以此提升纯电动车的整体性能。本文主要研究内容如下:依据课题研究的纯电动车整车性能设计目标,进行纯电动车整车动力系统的参数计算与匹配,确定所需驱动电机和动力电池类型及性能参数。根据整车运行状态分为车辆启动,制动回能等6种驱动模式并制定了以驱动控制策略为主的整车控制策略。利用AVL CRUISE软件进行整车模型建模,并进行各模块连接及参数输入,应用MATLAB软件进行控制策略模型搭建,两者施行联合仿真,仿真结果对比知整车控制策略的优越性,所设计的控制策略适用于本车。
彭金雷[7]2013年在《纯电动汽车整车控制策略研究》文中指出国家在“十二五”规划中指出，对于汽车行业，新能源汽车作为该计划内的发展重点。纯电动汽车为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向，当前重点是推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化。由此可见，纯电动汽车将是未来一段时间内汽车行业的重中之重。纯电动汽车是以动力电池为全部的动力来源，而动力性是衡量汽车性能的主要指标之一，但是受限于目前动力电池技术的发展状况，包括成本、重量、容量等各方面的问题，合理利用能量将是目前纯电动汽车技术的一个重点研究方向。因此，提出完善的纯电动汽车整车控制策略对纯电动汽车的发展具有积极性的意义：准确的能量管理控制策略能提高汽车的能量利用率，尽量延长纯电动汽车的续航里程；安全控制策略在必要时能切断汽车的动力输出，增强纯电动汽车的安全性；驾驶员在驾驶过程中操作简单方便，且基本上满足驾驶员的驾驶意图，并能避免误操作等许多优点。本文将依托于某电动车公司开发的整车控制器，对某车型提出一套较为完整的控制策略。该文主要内容包括以下几个部分：1)应用AVL CRUISE软件对整车进行建模，对各部件进行物理连接，信号连接，输入必要的参数，得出未采用控制策略的整车模型。2)提出完整的控制策略，包括起步模式、正常驱动模式、能量管理策略、安全控制策略以及其他情况下的控制策略等，并对所有控制策略进行分析。3)应用MATLAB软件对整车控制策略所需的某些控制器进行建模，使得与AVLCRUISE软件联合仿真进行整车控制策略的实现，得出此时整车的性能曲线图及相关结果信息。4)对采用控制策略和未采用控制策略的两套仿真模型进行结果对比分析，体现出控制策略的优越性。
王昕灿[8]2017年在《纯电动汽车动力系统控制策略及试验台的研究》文中研究表明纯电动汽车是新能源汽车的重要战略目标,其动力系统是影响整车动力性与经济性的重要因素,且系统能耗直接影响着纯电动汽车的动力电池状态及续驶里程,同时再生制动控制策略也是电动汽车动力系统的关键控制策略。因此本文以某前驱型纯电动汽车动力系统为研究对象,主要围绕以下叁个问题开展研究:1.建立完善纯电动汽车动力系统的仿真模型,研究高、低附着系数下对应的再生制动控制策略;2.以提高城市工况下纯电动汽车的能量回收效率和制动稳定性为控制目标,设计出一种技术简单、操作性强的改进型纯电动汽车动力系统控制策略;3.搭建可实现电机、电池性能测试及再生制动试验的动力系统试验台,完成试验台监测系统设计。具体研究工作如下:(1)在总结分析纯电动汽车动力系统基本结构与原理的基础上,根据仿真及试验需求建立电机数学模型,进行动力电池特性试验,建立基于LPV理论的电池数学模型,并引入路面状态特征值概念,建立车轮模型,判别路面状态。(2)研究纯电动汽车再生制动能力的影响因素,并以ECE R13法规为准则,设计一种可应用于高、低附着系数的再生制动控制策略,并考虑实际的电机发电性能限制与电池充电功率限制,计算得出电机可输出的最大再生制动力。(3)利用ADVISOR仿真软件,以某纯电动汽车模型为基础,嵌入所改进的动力系统控制策略,完善电机、电池及车轮仿真模型,并对比原有的控制策略,分析两种控制策略下的仿真结果,计算改进型控制策略下纯电动汽车的再生制动能量回馈效率。(4)建立再生制动试验台系统,利用相关部件模拟整车惯量、行驶阻力和制动力,将多组电池串联构成储能系统,结合双向DC/DC变换器,完成试验台的搭建,利用测控软件LabVIEW设计试验台监测系统。研究结果表明:在保证制动性能的前提下,设计的改进型控制策略有效提高了制动能量回收效率,在UDDS和ECE工况下,相比原控制策略,有效制动能量回收效率分别提高了5.47%和5.7%,同时完成了再生制动试验台,可以进行电机性能和再生制动试验,并实现电机及电池的状态监测。
秦文东[9]2013年在《纯电动汽车感应电机驱动系统控制建模与仿真研究》文中进行了进一步梳理当前，各国政府大力推进纯电动汽车的研究与开发。随着纯电动汽车的大力发展，如何对高性能纯电动汽车快速高效的开发成为了新的课题。高性能纯电动汽车的研发，关键在于蓄电池技术、电机及其控制技术、电动汽车整车技术以及能量管理技术等多项电动汽车关键技术的发展。电机是电气驱动系统的核心,电机的性能、效率及其控制技术直接影响电动汽车的性能。因此，在发展高性能和高效率电机的同时，加强其控制技术的研究，对提高纯电机汽车的性能将具有重要的作用。传统PID控制算法简单、鲁棒性好和可靠性高，不依赖于被控对象的精确模型，只需了解对象的响应特性就可设计出控制器，因而其设计方法简单，方便易行，从而被广泛应用于工业过程控制中。随着其广泛应用，不足之处也日益突出，如PID控制器参数的整定问题。在实际应用中，由于电机系统机理复杂，具有多输入、多输出的强耦合性、参数时变性和严重的非线性等，因此，传统PID控制电机难以获得满意的控制效果。同时，在纯电动汽车的研发过程中，由于计算机仿真技术可对各子系统设置的参数进行灵活修改，各个模块也可重复使用，从而仿真模型可有效缩短纯电动汽车的研发周期、提升纯电动汽车的各种性能和加快纯电动汽车的研发及投入生产。因此，本论文以纯电动汽车为对象，利用仿真分析方法，对控制纯电动汽车驱动电机系统的增量式PID控制算法和模糊PID控制算法等相关理论与方法进行研究。本文通过对驱动电机进行比较研究，为在满足设计目标的条件下驱动电机的合理选型和参数的合理选择与匹配提供了依据；对驱动电机的数学模型进行分析，给出其转矩和运动方程、电压方程、磁链方程，以及不同坐标系下叁相异步电动机数学模型。在此基础上，基于MATLAB/Simulink仿真平台，建立了纯电动汽车驱动电机的仿真模型；同时，基于仿真软件MATLAB/Simulink，建立纯电动汽车异步电动机控制系统的仿真模型，基于增量式PID控制算法，探讨该算法对叁相异步电机控制的影响，论证该算法可提高异步电机励磁绕组所产生的磁链旋转质量，使其速度加快，及时跟随电机对转速的调节需求，有效地提高电机的动态特性，对实现电机的良好控制有着良好的作用；最后，建立了电机驱动系统、电池、电动机/控制器、能量管理与计算系统、整车动力学等相关部件的仿真模型，在此基础上，建立纯电动汽车整车的仿真模型，利用该仿真模型，基于模糊PID控制算法，探讨该算法对驱动电机控制的影响，论证该方法可提高整车对测试工况速度跟随性、动力性和行驶稳定性，改善整车的动力性、运行效率以及对能源的经济性具有良好的作用。
葛庆光[10]2012年在《纯电动汽车整车控制器的研究》文中提出纯电动汽车是新能源汽车的一种，具有良好的发展前景。整车控制器作为纯电动汽车研究的关键技术之一，受到了新能源汽车行业的广泛重视。开发出具有自主知识产权的整车控制器具有重要的意义。高效可靠的能量管理策略可以有效利用动力电池组的能量，提高纯电动汽车续驶里程。本文在国内外整车控制器研究基础上，探索对制动能量回馈的有效控制并进行整车控制器的研究。本文介绍了纯电动汽车的历史和发展状况，综述了纯电动汽车研发的关键技术，包括整车控制器、动力型锂电池技术、能量管理系统、电机驱动技术、整车通信网络等。整车控制器是纯电动汽车研发的关键技术之一，关系到车辆性能的优劣。本文对整车控制器的发展状况和整车控制系统的组成和工作原理进行了研究，并对整车控制器进行功能分析。对整车控制器关键技术中的车辆行驶控制和整车能量管理进行了研究，建立了基于CAN（Controller Area Network）总线通信技术的整车通信网络。对制动能量进行回收利用是整车控制器的重要功能，研究的关键是如何实现机械制动力和再生制动力在前后车轮的合理分配。本文在对常见的制动力分配控制策略进行研究的基础上提出了一种较为合理的制动能量回馈控制方案。将模糊控制技术应用在制动能量回收控制中可以取得较好的控制效果，本文设计了以车速和锂电池SOC（State of Charge）值为输入，再生制动比例因子为输出的制动能量回馈模糊控制器，并运用Matlab软件的模糊逻辑工具箱设计了相关参数的隶属度函数以及模糊规则。Advisor仿真软件是由美国可再生能源实验室在Matlab和Simulink软件环境下开发的仿真软件，被广泛应用在电动汽车的仿真研究中。本文利用Advisor仿真软件对制动能量回馈模糊控制策略和Advisor仿真软件中的制动力分配策略进行了仿真分析。采用模块化设计思想进行了整车控制器电控单元VCU(Vehicle ControlUnit)的硬件设计，并进行了部分底层软件和应用层软件的开发。采取了一系列抗干扰措施提高了整车控制器的抗干扰能力。最后通过实验对整车控制器的基本功能进行了验证。
参考文献：
[1]. 基于ADVISOR的纯电动汽车电—液复合制动协调控制策略研究[D]. 鹿静. 长安大学. 2017
[2]. 基于智能驾驶的纯电动汽车纵向动力学控制策略研究[D]. 闻静. 合肥工业大学. 2017
[3]. 双驱纯电动汽车动力传动系统设计与仿真[D]. 李健彰. 重庆大学. 2016
[4]. 纯电动汽车传动系统参数优化的仿真研究[D]. 汪学明. 吉林大学. 2009
[5]. 纯电动汽车动力系统参数匹配及仿真研究[D]. 涂雪飞. 重庆大学. 2016
[6]. 纯电动车整车控制策略研究[D]. 常志超. 长安大学. 2017
[7]. 纯电动汽车整车控制策略研究[D]. 彭金雷. 华南理工大学. 2013
[8]. 纯电动汽车动力系统控制策略及试验台的研究[D]. 王昕灿. 南京林业大学. 2017
[9]. 纯电动汽车感应电机驱动系统控制建模与仿真研究[D]. 秦文东. 广西科技大学. 2013
[10]. 纯电动汽车整车控制器的研究[D]. 葛庆光. 合肥工业大学. 2012
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