电动汽车驱动效率仿真研究

由于环境污染和能源危机，世界各国加快了电动汽车的研制步伐。驱动效率是电动汽车研究的一个重要性能参数，对电动汽车的行驶性能、能量消耗和续驶里程有一定的影响。通过建立电动汽车的整率动力学模型和仿真研究，分别对单电机和双电机结构下前轮驱动与后轮驱动的整车疆动效率进行分析，得出了电动汽车的高效率驱动形式。     

电动汽车驱动电机离散MRAC研究

电动汽车驱动系统是电动汽车的关键技术之一,离散模型参考自适应控制方法用于电动汽车驱动电机的控制将更好地提高电动汽车驱动系统的性能。首先建立电动汽车驱动电机离散化的数学模型,提出性能指标,建立参考模型。在此基础上探讨了自适应控制方法的设计,推导出了离散模型参考自适应律。仿真研究表明采用离散模型参考自适应控制方法设计的电机驱动系统性能明显优于PID控制系统。实验结果验证了方案的可行性。     

电传动履带车辆动力性能协同仿真与试验研究

为了把某轻型履带车辆的机械传动系统改装成双电机独立驱动电传动系统,提出了驱动系统中感应电机、侧传动性能参数与整车设计参数和动力性能参数之间的合理匹配理论。借助动力学分析软件RecurDyn和控制系统分析软件Matlab/Simulink,对整车行走系统及电机驱动系统进行了混合建模和协同仿真,提出了转矩控制策略,分别从协同仿真和实车路况试验两方面对整车动力性能指标进行了客观评价。动力性能指标的仿真结果和试验结果均说明了电机驱动系统和整车参数的匹配是合理可行的,协同仿真模型及控制策略是正确的,体现了电传动履带车辆具有优越的动力性能。     

基于四轮独立驱动电动汽车的动力学仿真模型

四轮独立驱动技术是电动汽车驱动系统研究的热点。建立了包括转向角在内的18自由度四轮独立驱动电动汽车的动力学模型并详细给出了各运动方程。通过整车试验数据与相同工况下的仿真结果对比，表明所述模型可以以很好的精度反映汽车在各种工况下的动力学性能。为开展四轮独立驱动电动汽车动力学控制研究奠定了基础。     

电动汽车感应电机的时变模型与计算机仿真

电动汽车感应电机运行工况复杂多变，电机模型和参数的精度对整车控制性能影响较大。在对电机参数时变性分析研究的基础上，建立了考虑电机参数时变性的感应电动机动态模型，研究了电机参数的估计方法，给出了电机参数与运行条件之间的匹配关系。利用MATLAB／SIMULINK软件构造了电动汽车感应电机的动态仿真模型，以电动轿车电机为例，给出了仿真结果，验证了所建模型的有效性。     

基于广义预测算法的直接转矩控制仿真

针对电动汽车电机驱动控制系统结构复杂且系统性能受负载不确定性影响的缺点,提出了一种用于永磁同步电动机广义预测控制方法。从驱动系统动力学方程出发,建立了不依赖电机控制参数的驱动系统CARIMA模型,并采用广义预测算法对驱动系统的给定转矩进行了控制;为了获得良好的变速性能,实现了基于GPC的PMSM驱动系统的直接转矩控制;最后对系统变速过程进行了仿真。仿真结果对比表明,这种控制结构和方法能够实现对转矩变化的有效控制,使速度变化具有较好的平缓控制效果,在工程实际中有很大的应用潜力。     

具有离合器的双机械端口电机系统仿真

双机械端口电机(Dual Mechanical Ports Electric Machine,DMPM)是一种具有两个机械端口和两个电气端口的新型电机,基于该种电机的混合动力系统能够实现电力无级调速,已成为混合动力汽车研究领域中的一个热点。深度混合动力系统中的双机械端口电机内外转子之间设计一离合器,当内燃机工作在高效区时,离合器闭合,能量直接从发动机传递到驱动轴,提高效率。在分析整车工作模式、双机械端口电机和离合器数学模型的基础上,基于Matlab/Simulink/Stateflow建立了集DMPM、离合器、内燃机、控制器和整车为一体的仿真平台,经过对FTP75工况仿真表明:建立的仿真平台可以实现整车工作模式的模拟,同时对发动机启停、离合器闭合的动态过程进行实时仿真,对控制策略的仿真验证,减少调试和实验时间。     

考虑电机振动的电动汽车平顺性时域分析模型

在考虑电机总成振动基础上,建立了11自由度电动汽车平顺性时域分析模型,给出其路面模型及数值求解方法。针对某型电动乘用车,给出了脉冲和随机路面输入下典型动力学响应特点,分析了脉冲输入下不同悬置刚度和阻尼、电机总成质量对电机和整车振动的影响。结果表明：所建立模型不仅可分析整车平顺性,还能用于研究电机振动状态及其对整车平顺性的影响;电机总成参数对整车平顺性的影响较小,对电机振动影响明显,增大悬置刚度和阻尼、减轻电机质量有助于降低电机振动。     

并联混合动力电动汽车最优控制及实例仿真

实现并联混合动力电动汽车（PHEV）能量分配的优化控制是整车集成的关键．将燃油消耗最低为优化拉制目标的能量最优分配问题归纳为切换系统的最优控制问题，应用动态规划算法，分两步求解该切换系统的最优控制问题，得到转矩最优分配及换档的控制律，并将其应用于整车控制，通过计算机对实例进行仿真证实了该方法的有效性。     

双能量源纯电动汽车再生制动模糊控制与仿真

为提高蓄电池-超级电容双能量源纯电动汽车的再生制动能量回收率,通过分析再生制动系统的工作原理,提出了双能量源纯电动汽车的制动力分配方案,并根据汽车制动强度和蓄电池、超级电容的荷电状态等参数,设计了制动力分配的模糊控制策略。利用电动汽车仿真软件ADVISOR2002,结合典型的道路循环工况对双能量源纯电动汽车的制动力分配模糊控制策略进行了整车运行仿真验证。仿真结果表明,双能量源纯电动汽车的制动能量回收率明显改善,有利于合理利用双能量源存储系统的有限能量,延长纯电动汽车的续驶里程。     

轮毂电机驱动电动汽车电子差速系统研究

针对轮毂电机独立驱动电动汽车电子差速问题进行了研究.电子差速器要实现当车辆直线行驶时,两驱动车轮的轮速相等,而当车辆转向时,欲使车轮不发生滑移,车轮相对转向中心的角速度相等.为此,考虑车辆转向行驶时轴荷转移、向心力以及轮胎侧偏角的影响,计算每个车轮需要的驱动力矩,以车轮的滑移率为控制目标,提出了基于滑模控制(SMC)的电子差速控制策略,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真.仿真结果表明,此电子差速装置可以实现车辆直线行驶和转弯过程中将滑移率控制在最佳范围内,车辆能够按照预定方向稳定行驶.     

多能源混合电动汽车控制策略的模糊预测研究

为了使混合电动汽车获得较大的加速度和较长的续驶里程,同时改善整车的动力性能,提出了一种多能源混合动力系统结构。高能量、大功率的多能源混合动力系统必须配备一个能量智能管理系统,才能达到合理分配功率的目的。为此,建立在前向推理结构模型的基础上,提出了一种能量管理系统的模糊预测控制策略。它主要由电池荷电状态预测控制器、充电控制器和功率分配控制器组成。仿真结果表明:与简单分配控制策略(查表法)相比,采用模糊预测控制策略的混合电动汽车在续驶里程、燃油经济性和整车效率等方面均有较大提高。下一步将采用快速控制原型dSPACE系统完成该模糊预测控制的实车实现。     

基于控制分配的轮毂电机驱动电动车稳定性控制仿真研究

根据四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动/制动力矩独立可控的特点,采用层次化结构的控制分配方法优化分配驱/制动扭矩来提高车辆的操纵稳定性.控制器由运动控制器和控制分配器组成,其中运动控制器根据车辆状态产生所需总的纵向力和横摆力矩,控制分配器优化分配各轮上的驱/制动扭矩,同时考虑了各种执行器的约束条件.仿真结果表明:采用层次化结构的控制分配方法能充分利用了垂直载荷较大的轮胎摩擦圆,提高车辆的操纵稳定性.     

基于鲁棒模型预测的智能汽车轨迹跟踪控制研究

针对传统的基于跟踪误差模型轨迹跟踪控制器在复杂行驶环境下控制精度不高,鲁棒性差等问题,设计一种鲁棒模型预测轨迹跟踪控制策略。采用车辆凸多胞体动力学模型显式描述车辆动态特性,结合轨迹跟踪多目标约束设计鲁棒性目标函数,通过线性矩阵不等式优化方式求解状态反馈控制律;引入前馈控制消除稳态误差,提高跟踪精度。结果表明:在不同行驶工况下,该控制器在保证车辆跟踪精度基础上可有效提高行驶稳定性,具有较强的鲁棒性。     

履带车辆自动变速的自适应模糊控制与仿真研究

为提高履带车辆自动变速系统对复杂行驶工况的自适应能力,在基本模糊控制策略基础上,运用参数自调整模糊控制方法,建立了一个具有两级递阶结构的自适应模糊换挡控制系统。基本模糊控制模块将油门开度、车速和加速度三参数进行模糊化和模糊推理,实现挡位决策;自适应控制模块按照测得的车速和加速度对直线行驶阻力和附着力进行在线辨识,进而对量化因子进行自调整,可改善履带车辆在随机工况条件下的换挡品质。该系统对不确定的车辆参数和外界负荷的扰动具有较好的稳定性。仿真研究表明所设计的模糊控制系统具有良好的自适应能力。     

积分补偿的滑模控制器设计方法

对于一类具有不确定性扰动的非线性系统,提出了一种积分补偿的滑模控制器设计方法。为消除抖动现象,在切换面的邻近设置一边界层,在边界层外部,采用滑模控制方法驱动系统状态进入边界层。在边界层内部,在传统连续控制的基础上,引入积分补偿作用,以改善系统的稳态性能。对控制系统的稳定性进行了分析,并以倒立摆为对象进行了仿真验证,结果表明该控制方法是有效的。