基于ADVISOR的纯电动汽车驱动转矩 双模糊控制策略

针对电动汽车行驶工况及驾驶员操作具有一定非线性和时变不确定性的问题,对整车控制器的控制算法和电池管理系统进行了研究,提出了一种驱动转矩分配的双模糊控制策略。对纯电动汽车建立整车动力学模型和驾驶员输入参数模型,以基本转矩模糊控制器和补偿转矩模糊控制器来求解,并优化驱动转矩值,采用CAN总线通讯经过电机驱动器来控制驱动电机的转矩输出。以CYC_HWFET高速工况和CYC_EUDC中低速工况为例,基于ADVISOR平台对双模糊控制器的电动汽车进行性能仿真分析。结果表明,所设计的双模糊控制器在满足纯电动汽车动力性要求的同时,也能获得较优的经济性且动力电池利用效率较高。     

纯电动汽车驱动控制器研究与开发

 驱动控制器是电动汽车的核心部件,其性能的优劣直接关系着纯电动汽车的整车性能和传输效率。本文针对大中型纯电动汽车,研究开发了一款基于Freescale S12单片机的纯电动汽车驱动控制器。根据纯电动汽车的特殊要求和运行环境,给出驱动控制器总体设计方案,其中硬件电路包括电源模块电路、主控制器最小系统电路、信号调理模块电路、PWM输出电路、数据通信模块电路和IGBT驱动模块电路等;控制策略采用模糊自整定PID控制策略。对安装该驱动控制器的纯电动汽车进行道路试验,试验表明,该驱动控制器能够满足车辆复杂的行驶工况,纯电动汽车具有较好的加速性能和良好的速度跟随性,满足相关国家法规要求,控制器适用于各类大中型纯电动汽车。     

电动汽车用异步电机弱磁控制综述

为满足纯电动汽车对宽调速范围的要求,文章分析研究了纯电动汽车用异步电机弱磁控制策略的研究现状,详细阐述了不同坐标系下异步电机的数学模型及矢量控制策略,并对宽调速范围区间进行了分类,综合比较了异步电机传统和新型弱磁控制策略的性能优点及存在的问题,研究结果表明,传统1/ωr弱磁策略适用于性能要求不高的异步电机驱动领域,而变期望电压弱磁控制策略在电动汽车上有较好的应用优势。     

轮毂电机驱动式微型电动汽车驱动防滑控制

针对轮毂电机驱动式微型电动汽车的驱动轮过度滑转问题,基于双后轮独立驱动微型电动汽车,从工程化角度设计了汽车驱动防滑模糊PID控制器.首先设计了简化的模糊路面识别方法,然后在Carsim软件中建立了车辆模型,并基于Simulink和Carsim软件建立了联合仿真平台,最后基于联合仿真平台采用以驱动轮转矩为控制量进行了汽车在典型路面的驱动防滑控制仿真实验.实验结果表明,基于路面识别的驱动防滑控制器能够较好地抑制汽车驱动轮过度滑转,提高了汽车行驶的动力性和稳定性.     

电动汽车永磁无刷直流电机 控制器设计

对某四轮独立驱动电动汽车轮毂电机进行研究,设计一种永磁无刷直流电机控制器.以STM32F103RBT6芯片为基础,对电机驱动电路、采样电路和保护电路分别进行硬件设计与分析;同时,采用模块化软件设计方案,对该控制器的软件系统进行升级.实验验证表明:所设计的电机控制器能使电机响应迅速、转速稳定、无超调,且电动车动力输出性能良好.     

分布式驱动微型电动汽车驱动集成控制

为了提高分布式驱动微型电动汽车的动力性和操纵稳定性,设计了集成电子差速、驱动防滑和横摆力矩修正等功能的微型电动汽车驱动控制策略.基于改进阿克曼汽车转弯模型设计了电子差速控制算法,基于汽车转弯驱动轮滑转率修正算法和模糊PID(proportion integration differentiation)控制方法设计了汽车驱动防滑控制器,并针对汽车转弯时容易发生侧滑失稳,进行了基于PID控制方法的汽车横摆力矩修正.最后基于Simulink和Carsim软件建立了联合仿真模型,进行了以驱动轮转矩为控制量的低附着路面典型工况仿真实验.实验结果表明,采用分布式驱动微型电动汽车驱动集成控制算法能够有效地提高汽车的动力性和操纵稳定性.     

基于滑模变结构控制的异步电机调速系统研究

为提高异步电机调速系统抗干扰能力,改善其动态特性,以异步电机矢量控制系统为基础,针对电流环和转速环分别设计了电流滑模控制器和转速滑模控制器,并利用指数趋近律来削弱抖振,详细阐述了控制器设计步骤。利用MATLAB／SIMULINK对滑模控制系统进行仿真,并与PI控制系统进行对比分析。最后利用dSPACE实时仿真系统对异步电机滑模变结构控制系统进行实验验证。结果表明,所设计的异步电机滑模变结构控制系统动态特性更好,抗干扰能力更强。     

低电量状况下的电动汽车驱动策略设计

电动汽车动力电池在不同放电电流情况下,电池放电容量的特性会有所不同。尤其在电池剩余电量较少阶段,普通供电方式会使直流母线电压以较大幅度下降并减少电池剩余电量的可用时长。本文在剩余电量较少阶段以续行里程为控制目标,并根据电动机实际运行工况调整三相异步电机的驱动模式,通过专家PID调节器的控制方法来驱动电动汽车三相异步电机。试验结果表明:本文提出的控制方法,在电池剩余电量较少阶段提高了电池电量的利用率和电动机的工作效率,最终延长了电动汽车的续行里程。     

电动汽车用永磁同步电机模糊直接转矩控制

为了提升电动汽车电机驱动系统的动态性能和稳态效率,本文提出了一种基于电动汽车行驶模式切换的永磁同步电机(PMSM)模糊直接转矩控制策略。在分析电动汽车行驶模式的基础上,对传统PMSM直接转矩控制(DTC)系统进行了改进,采用模糊控制器取代传统DTC系统中的滞环比较器和电压矢量选择器。针对不同的行驶模式,分别设计了相应的模糊控制规则和控制器。在Matlab/Simulink中搭建了PMSM模糊DTC系统模型。仿真结果表明:所设计的PMSM模糊DTC策略与传统DTC相比,PMSM驱动系统不仅转矩动态响应速度快,转矩脉动小,而且其高速运行时的稳态效率提高了10.26%。     

关于提高继电器驱动回路安全性的研究

近年来,随着电子信息产业的快速发展,继电器已经渗透到生产生活的各个领域。尤其在新能源电动汽车充电系统被广泛应用,已成为回路设计中不可缺少的开关控制器件。通过研究继电器的驱动原理,从安全角度出发,结合失效模式分析,设计出了电动汽车充电线继电器驱动回路,并阐述了继电器故障检测方法。     

电动汽车制动能量回收系统分析

设计了一种电动汽车制动能量回收系统,介绍了系统的工作原理,通过控制器的电压控制信号对系统进行了仿真,当控制器的电压信号低于1.0V时,控制器控制三相可控全桥整流滤波电路工作,经整流滤波、变频、驱动电机发电、整流输出,其能量回收系统效率约为η回=60％,实现了能量回收的功能,增加了电动汽车的续驶里程.     

电动汽车驱动电机故障诊断试验台设计

针对目前电动汽车驱动电机试验台多是用于电机性能测试的现状,设计了用于电动汽车驱动电机典型工况模拟和故障信号采集的试验台;通过NI cRIO控制器、可编程控制器和比例-积分-微分(PID)控制实现被测电机的典型工况模拟,利用NI 9220和NI 9234采集模块完成了被测电机电流、温度、转速、转矩和振动多路故障信号的高速同步采集;基于实验室虚拟仪器集成环境(LabVIEW)平台开发了一套可以实现实时电机控制与信号显示的上位机软件;对被测电机进行负载实验。结果表明,电机控制效果良好,信号采集频率与精度可以满足要求,能够为电动汽车驱动电机的故障诊断和性能优化提供数据基础。     

纯电动汽车加速过程中的驱动转矩优化控制策略

以纯电动汽车在加速过程中的驱动转矩为研究对象,提出了以加速踏板开度和电动机转速确定纯电动汽车基准转矩的方法.根据纯电动汽车在不同车速加速时对驱动转矩的需求不同,建立了以车速和加速踏板开度及其变化率为输入变量,转矩补偿增量为输出变量的模糊控制器,并对基准转矩进行转矩优化.针对纯电动车加速时,不同车速对转矩补偿增量的影响程度,设计了不同驱动转矩控制策略在相同加速踏板动作下的加速对比试验.结果表明:考虑加速时车速因素的转矩优化控制策略提高了纯电动汽车在中低车速时的加速动力性和高速时的加速操稳性.     

转子槽数对电动汽车用异步电机性能的影响

介绍了一种应用在电动汽车上的高功率密度异步电机.首先简要分析了转子槽数对附加损耗和最大转矩的影响,然后通过场路耦合的有限元方法对6种不同转子槽数下的电机电气性能做了仿真分析,研究了电机的气隙磁通密度波形、电机的磁通密度分布以及输出转矩的波动情况,并计算了电机满载时的铜耗和铁耗,进行了性能参数的比较,最终得到了合理的转子槽数.通过分析表明,当电动汽车用异步电机转子槽数设计为68槽时,与其他槽数的电机相比,其电流密度最高可降低2.97%,过载能力最高可提高13.8%,并且电机效率可达91.55%,电机有最佳的性能输出,能够很好地满足电动汽车对驱动电机的性能要求.     

电动汽车CAN总线驱动控制系统设计

针对电动汽车电驱动系统中存在的关键技术问题,设计了基于CAN(controller area network)总线的电动汽车电驱动系统。系统由CAN通信模块和电机控制模块组成。CAN通信模块采用新型CAN总线收发器TJA1040和独立CAN控制器,并采用各种抗干扰措施以保证CAN通信的稳定性;控制模块利用模糊矢量控制方案——直接速度控制(direct speed control,DSC)策略,实现电驱动系统高鲁棒性控制。系统兼容性强,可以作为单独模块连接到电动汽车的主干网络上,还可以通过CAN总线对其进行扩展。     

电动汽车驱动与再生制动的H∞鲁棒控制

针对电动汽车在行驶过程中电池电压和道路状况有较大变化的特点，为保证闭环系统在参数摄动与未建模动态等不确定性影响下的鲁棒性，以及使外界干扰对系统的影响最小化，将电动汽车驱动与再生制动的控制问题转化为加权混合灵敏度问题，分别设计了电动汽车驱动与再生制动的H∞鲁棒控制器，并在不同道路状况和驾驶模式下进行了实验研究．实验结果表明，在不确定性影响和外界干扰的作用下，H∞鲁棒控制器的稳态误差及响应速度等控制指标均优于比例积分(PI)控制器，尤其在车辆制动过程中，H∞鲁棒控制器与PI控制器相比可以回收更多的能量，实际回收能量最大可增加约409／6．     

改进型PI控制在纯电动汽车调速系统上的应用

为了提高永磁同步电机(PMSM)驱动的纯电动汽车(PEV)调速系统性能,对其调速控制器进行研究.在经典PI控制的基础上,提出一种改进型PI调速控制器.利用MATLAB仿真软件对永磁同步电机驱动的纯电动汽车进行数学建模并验证改进型PI调速控制器的效果.仿真实验表明,相比于传统PI调速控制,基于改进型PI调速控制拥有更小的超调量和稳态误差,且转速追踪响应时间更短.     

四轮轮毂电机驱动电动汽车建模与联合仿真

利用Carsim和Matlab/Simulink搭建驾驶员闭环控制的四轮轮毂电机独立驱动电动汽车仿真模型;根据轮毂电机驱动电动汽车特点,建立轮毂电机模型、速度控制模型和整车模型;设计横摆力矩控制器和力矩分配控制策略,实现联合仿真的接口设置;最后利用双移线工况验证了所开发模型的正确性和转矩分配策略的有效性。     

永磁同步电动机调速系统的模糊控制与仿真

对电动汽车驱动用永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor 缩写为PMSM)的调速系统进行模糊控制并对其结果进行仿真.对PMSM进行数学建模,根据其数学模型在MATLAB/Simulink下建立PMSM、PMSM测量环节、dq/abc转换器和PWM三相逆变器的仿真模块并进行封装.采用二维模糊设计, 以电动汽车行驶时所要求的电动机转速n′与电动机的实际转速n之间的偏差E和其偏差变化率EC作为系统的输入变量,把控制占空比的电流信号U作为输出语言变量,进行模糊控制器的设计.根据PMSM的各模块和所设计的模糊控制器,在MATLAB /SIMULINK下创建电动汽车PMSM调速系统的模糊控制仿真结构模型,并进行仿真,从而验证控制方法的正确性.     

带双模态控制器的异步电机矢量控制

针对比例积分控制抗干扰性差和模糊滑模变结构控制存在模态抖动的问题,采用双模态控制器对异步电机矢量控制系统的转速进行控制,设计了模糊滑模变结构控制器。将模糊滑模变结构控制器与比例积分控制器相结合,得到双模态控制器并给出其阈值选取原则。仿真结果表明:该方法不仅提高了系统的抗负载干扰性,而且基本消除了模态抖动,验证了双模态控制在异步电机矢量控制系统中的可行性。