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双能量源纯电动汽车驱动与再生制动控制策略研究

作　者: 张亚军
导　师: 闫茂德
学　校: 长安大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 纯电动汽车无刷直流电机超级电容双能量源系统 DC/DC变换器模糊PID控制再生制动 ADVISOR2002
分类号: U469.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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引　用: 2次
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内容摘要

本文以无刷直流电机驱动纯电动汽车为研究对象,以开发高性能、高效率、高指标的纯电动汽车驱动系统、再生制动系统和设计相应的控制策略为目的,研究了纯电动汽车动力学模型、无刷直流电机驱动系统模型、无刷直流电机驱动纯电动汽车双闭环控制系统模型、双向DC/DC变换器及制动能量回收等关键技术,为电动汽车后续研发积累经验。首先,考虑到无刷直流电机具有高效、高功率密度及调速性能好等优点,分析了无刷直流电机数学模型和电动汽车动力学方程,建立了无刷直流电机驱动纯电动汽车的动态数学模型,从而将无刷直流电机应用于纯电动汽车驱动系统,实现机(汽车)与电(电机)的有机结合。其次,针对蓄电池单能量源纯电动汽车,以车速为控制对象,设计了自适应模糊PID控制方案,同时对纯电动汽车再生制动原理进行详细分析,并研究了无刷直流电机驱动纯电动汽车制动能量回收的控制策略,然后在Matlab7.0环境下验证了控制策略的正确性。第三,根据超级电容与蓄电池并联的结构,设计了双能量源系统的主回路电路结构,研究了双向DC/DC变换器的自适应模糊PID控制策略,并根据双能量源的工作过程,建立了“恒压”、“恒流”控制的Matlab7.0仿真模型,并验证了自适应模糊控制策略的正确性和有效性。最后,根据纯电动汽车制动能量回收原理设计了纯电动汽车制动力分配方案,并在电动汽车仿真软件ADVISOR2002环境下,对纯电动汽车制动能量回收系统进行建模与仿真,仿真结果表明,采用该制动力分配方案可以使纯电动汽车的制动能量回收率明显改善,有利于合理利用存储系统的有限能量,延长纯电动汽车的续驶里程。

双能量源纯电动汽车驱动与再生制动控制策略研究

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