基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制

为了减少稳定性控制中车速降低程度,降低轮胎纵向力利用率,本文基于分布式电动汽车平台,通过二次规划的方法分配各个车轮所需的纵向力,优先基于轮毂电机输出驱动力/制动力来实现横摆力矩分配。当所需横摆力矩超过轮毂电机的最大转矩时,启动液压制动系统进行补偿。双移线试验仿真结果表明,相比于传统差动制动控制系统,基于二次规划的稳定性控制系统与理想车速之间的误差保持在1km/h以内,车速降低82.25%,平均每个轮胎力纵向利用率下降9.71%。该稳定性控制系统能够提升车辆操控稳定性和安全性,并且在加速/减速工况下具有较好的鲁棒性。     

纯电动汽车电液复合制动能量回收策略研究

为了进一步提升纯电动汽车的能量回收效率,提出一种电液复合制动能量管理策略.为解决低速时电机效率较小且存在转矩波动的问题,设置制动能量回收车速门限值为20 km/h.比较电机回收力矩最大值与法规规定的界限,取两者中最大为电机回收力矩.为了验证能量回收效果,搭建了SIMULINK逆向仿真模型,将该策略与无制动能量回收策略和...     

匹配VVT发动机的两用燃料汽车气耗标定优化方法

对匹配VVT发动机的两用燃料汽车的燃气ECU喷气脉宽、点火提前角和汽油ECU的进气VVT进行重新标定优化,分别对标定优化前后状态下使用天然气燃料进行动力性与经济性的试验对比分析。结果表明,优化后最高车速增加了3 km/h,0~100 km/h额定转速换挡时间减少1.6 s,最高挡80~120 km/h加速时间减少6 s,试验工况下等速气耗都有所减少。NEDC循环的气耗降低0.23 kg/100 km,使用汽油ECU和天然气ECU同步优化方案后燃烧天然气的动力性与经济性都有提升,并且在汽油ECU更改VVT角度配合天然气ECU标定优化后燃烧天然气的节气效果最优。     

电动场地教练车动力系统匹配设计与仿真研究

将SANTANA LX场地燃油教练车改制为电动教练车,根据教练场地的特点提出动力性能要求,对驱动电机进行计算选型,并确定动力电池的容量及类型,进行动力系统匹配设计;使用advisor软件进行动力性能仿真,仿真结果为:车辆的最高车速为44 km/h,车速在9.7 km/h时的最大爬坡度为13.6%,满足设计的动力性能要求;最后对改制教练车进行动力性能试验,试验结果为:最高车速为40.22 km/h;爬坡车速为8.7 km/h,实际爬坡度为12%;并可在12%的坡道上完成半坡起步;试验结果进一步验证动力性能与设计相符合,此改制教练车可在驾校中推广应用.     

基于永磁同步电机的电动汽车能效控制

电动汽车(electric vehicle,EV)的一次充电行驶里程是制约电动汽车推广的重要因素之一,其与电动汽车的能量利用效率有着密切的关系。对行驶中的电动汽车进行受力分析,考虑到风阻、滚动摩擦和坡道阻力等外界因素,结合电动汽车的驱动部分和传动部分,建立了基于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的电动汽车数学模型。提出了针对电动汽车的最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制方法,该方法中的电机驱动电流给定值是电动汽车负载的非线性函数,通过数值化求解可得到直轴电流I_d和交轴电流I_q的最优给定值。对该方法在不同外界阻力和车速的情况下与传统的零直轴电流控制方法进行了对比,结果表明该最大转矩电流比控制方法能有效提高电动汽车的动态性能和系统效率。     

电动汽车盘式轮毂永磁电机设计

为了合理地设计盘式轮毂永磁电机,利用盘式永磁电机对电动汽车轮毂进行了研究.在对电动汽车特性要求以及电机结构、材料、特点分析的基础上,选用盘式无铁芯永磁同步电机作为电动汽车轮毂直驱电机.为选择理想的电机参数,通过理论分析的方法对轮毂式电动汽车总体动力性能进行分析计算,讨论了决定轮毂电机选择的电动汽车3项主要性能指标：最高车速、加速时间与最大爬坡度.根据电动汽车的性能要求,最终合理地确定了轮毂电动机的功率、转速与转矩,给定了轮毂电动机的主要参数,为轮毂盘式电机的设计提供了依据.     

基于动力性与经济性的两挡纯电动汽车传动比优化

为实现纯电动汽车动力系统高效匹配,充分发挥关键部件的最大效用,以实现整车动力性与经济性最佳为目标进行研究,通过对纯电动汽车行业标准和整车参数的收集整理,确定XH2型纯电动汽车基本性能参数,根据前期已做的整车匹配选型工作,确定以动力系统传动比为优化变量的优化方案,利用matlab软件建立动力系统多目标优化数学模型,设定目标函数,引入4种非线性求解方式对模型求解。对比分析结果,得到该车的最佳传动比方案,该方案使整车动力性改善明显,经济性略有提高。     

基于Cruise的电动车整车性能参数匹配及仿真分析

根据整车参数和整车性能指标对电动车的电机、电池以及传动比进行动力匹配设计,利用Cruise仿真软件建立整车模型、电机以及电池模型,对其动力性和经济性进行仿真分析。由仿真结果可知,最高车速、0~75 m加速时间、0~80 km/h加速时间以及续驶里程均符合初步设计要求。对电动车的动力性及经济性进行道路试验,对比道路试验与仿真分析的结果,发现道路试验所测数据与仿真结果基本符合,验证了基于Cruise的整车性能参数匹配的合理性和所建模型的准确性。     

纯电动汽车经济性换挡规律驱动力波动控制研究

针对纯电动汽车以经济性换挡规律运行时,换挡前后存在驱动力波动较大的现象,提出驱动力波动控制策略.根据驱动电机电流与电机输出转矩具有较强的关联度,设计出基于径向基神经网的驱动电机输出转矩估测模型,利用估测转矩计算车辆驱动力,分析出驱动电机消除驱动力波动需要补偿的转矩,得出补偿后的驱动控制策略.通过AMESim软件建立纯电动汽车动力仿真系统,验证估测转矩精确度,并对比驱动力波动控制策略使用前后的车速变化曲线.结果表明,估测转矩误差率小于0.09,在使用驱动力波动控制策略后,换挡前后车速过渡更平滑,整车动力性和驾驶舒适性得到了改善.     

基于模糊逻辑并联混合动力汽车控制策略研究

针对逻辑门限控制策略存在的问题研究智能能量管理策略及其优化控制.以某轿车为原型,建立整车模糊逻辑控制策略模型,通过在线实时感知负载载荷与动力电池SOC值,控制发动机最优工作点与电机的输出转矩,并在7次UDDS循环工况下进行仿真研究,结果显示,相比逻辑门限策略,发动机效率提高3.3%,油耗减少0.68L/100km,总传动效率提高0.3%.为了进一步寻求全局最优控制,基于多目标优化算法对模糊逻辑控制策略进行优化,结果显示:油耗进一步减少0.24L/100km,HC减少0.012g/km,CO减少0.061g/km,NO_x减少0.008g/km,验证了模糊逻辑控制策略的优越性和优化算法的有效性.     

基于田口法的永磁同步电机转子优化设计

为降低永磁同步电机在高速运转过程中存在的振动和噪音问题,本文以转子磁钢的极弧系数、磁钢厚度和定转子之间气隙径向距离为优化参数,采用田口优化算法对永磁同步电机转子进行优化设计,建立正交实验矩阵,利用ANSYS Electronics Desktop电磁仿真软件进行有限元仿真实验,在保证效率不降低的前提下,优先选择齿槽转矩和转矩脉动最低的参数组合。仿真结果表明,优化后与优化前相比,齿槽转矩降低了27.5%,转矩脉动降低了17.2%,效率提高到96.959 4%。与传统全水平正交优化方法相比,该设计节约了优化实验的次数,减少了优化设计所需要的时间,提高了优化效率。说明田口优化算法在电机优化设计中具有可行性和实用性。该研究对实际电机设计具有理论指导意义。     

基于Cruise的纯电动汽车动力参数匹配与传动比优化

依据某款纯电动汽车基本指标与参数,对车辆驱动电机、电池组和传动系速比进行参数匹配设计,基于AVL-Cruise软件建立整车仿真模型,验证各参数匹配设计的合理性;利用粒子群算法,以纯电动汽车动力性为优化目标建立数学模型,优化传动比,再将优化后的参数带入Cruise软件进行仿真分析。结果表明:在不影响整车经济性的同时,纯电动汽车百公里加速能力提高6.3%,最大爬坡度提高17.6%。     

电动汽车PMSM MTPA控制系统 抗积分饱和速度控制

电动汽车电机驱动系统大多采用传统PI控制,存在积分饱和现象,系统易产生超调和振荡问题,因此将抗积分饱和控制策略引入永磁同步电机最大转矩电流比控制调速系统中,以提升系统的稳定性。采用反馈算法求解转矩电流高次方程,解决了高次方程求解困难的问题,实现了最大转矩电流比控制;速度环和电流环均采用抗积分饱和PI控制,有效地抑制了积分饱和,减小了系统的超调量,提高了电机控制精度。基于Matlab/Simulink搭建了系统模型并进行仿真,仿真结果表明,所设计的系统有效地抑制了积分饱和现象,减少了速度的超调,具有良好的动态和稳态性能,可以较好地满足电动汽车电机驱动系统的要求。     

电动车用永磁同步电机定子谐波优化控制

针对电动车用永磁同步电机传统控制策略下电机定子含有高次谐波的问题,提出了通过反电势补偿来抑制电流畸变的改进控制方法。在传统电流转速双闭环控制框架的前提下,通过对高次谐波分量进行提取,加入高次谐波电压反馈环节,实现了对定子电流的优化,抑制了电机转矩脉动,提高电动汽车运行的平稳性。在Matlab/Simulink下进行仿真实验,通过分析高次谐波电流波形和转矩波形,证实显著抑制了电机定子电流中的高次谐波,验证该控制算法的有效性。     

纯电动汽车用永磁同步电机空间矢量控制系统建模与仿真

在分析小型纯电动汽车动力学方程和永磁同步电机PMSM数学模型的基础上,建立PMSM驱动汽车的数学模型,并利用空间矢量脉宽调制技术和模糊PID控制算法设计了车速-电流双闭环控制系统,以驱动汽车变速运行。在Matlab 7.6/Simulink环境下搭建了纯电动汽车车速-电流双闭环控制系统动态仿真模型,依据行驶需求对电动汽车在某档位的车速与转矩进行了仿真分析,并对控制策略进行了静、动态性能验证。仿真结果表明:该系统具有响应速度快、精度高、抗干扰能力强等优点,为实际纯电动汽车驱动控制系统的分析与设计提供了新的思路。     

电动汽车动力系统参数匹配及优化

为了实现电动汽车动力系统系统参数的优化匹配,根据电动汽车设计参数建立电动汽车整车性能仿真模型.围绕电动汽车整车、开关磁阻驱动电机与蓄电池选择匹配问题,研究蓄电池单体容量对电动汽车整车性能的影响规律.基于电动汽车循环行驶工况,提出一种以提高蓄电池利用效率为目标的电动汽车蓄电池参数优化匹配方案,通过引入蓄电池荷电状态(SOC)质量比系数对蓄电池单体容量及组容量进行优化选择.以同步提高电动汽车动力性能和经济性能为目标,定义基于电动汽车循环工况的整车性能综合指标系数,对车辆传动系比进行了优化设计,并对该优化方案下电动汽车整车及开关磁阻电机动态性能进行了仿真分析.结果表明:提出的电动汽车驱动电机、蓄电池及整车传动系比的优化匹配方案能很好地满足ECE城市循环工况的行驶要求,对改善整车动力性能,提高电池效率,增大续驶里程等都具有十分重要的意义.     

搭载无级变速器纯电动汽车动力性

纯电动汽车是以蓄电池为能量来源,以电动机作为驱动系统的新能源汽车。在研发阶段设计选择动力系统的参数,充分的利用和协调各部分的性能就显得十分重要。介绍了在已知电动汽车整车参数的情况下,根据电动汽车性能要求,计算选择电动机,并根据整车性能和电动机的参数设计FGR的传动比和EMCVT的传动比,比较FGR和EMCVT的最高车速、加速时间和爬坡能力方面的性能,为电动汽车与变速器的匹配奠定理论基础。     

螺旋桨的永磁无刷直流电机绕组换接驱动方法

螺旋桨转矩与大气密度成正比,飞艇最高飞行高度海拔30 km处大气密度为0 km处的1/66,若保持相同转速,0 km的转矩是30 km处的66倍,常规永磁无刷直流电机(brushless DC machines,BLDCM)难以兼顾对高、低空螺旋桨负载的匹配,限制了飞艇飞行高度范围。为此提出利用调节BLDCM磁链的解决思路,进而提出一种BLDCM绕组换接方法,绕组并联减小磁链,满足高空下电机高速运行需求,绕组串联增加磁链,减小电机电流,满足电机低空低速大转矩需求。对不同绕组模式电机性能进行了理论分析,研究了绕组换接BLDCM的设计方法,设计并测试了1台3.5 k W BLDCM样机,样机不同绕组模式下性能测试结果与理论分析相吻合,证明该绕组换接方法可使BLDCM满足0~30 km高度空间内螺旋桨负载驱动的转矩和转速需求。     

轮毂电机驱动太阳能赛车参数匹配及巡航控制

以世界太阳能汽车挑战赛用汽车为研究对象,根据赛制规则,设计开发了由单一轮毂电机驱动的太阳能电动汽车。首先进行了整车动力总成参数匹配,然后根据太阳能电池板的实时发电功率情况及天气情况,制订了比赛过程中的行驶车速控制策略。最后,对该策略进行Matlab整车仿真,结果表明该控制策略既可以保证汽车在各种条件下完成比赛,而且可以使汽车以最佳车速行驶,减少了功率和时间消耗。     

分数槽低速大转矩永磁同步电机设计

设计了一种30槽32极分数槽低速大转矩永磁同步电机(FS-PMSM),分数槽绕组采用上下左右四层绕线方法,突破了常规的单、双层绕组方法,通过有限元方法对电机电磁转矩进行分析,发现选择合适的槽电势偏移角不但可以增加一定的电磁转矩,而且可以有效减小转矩波动。在综合考虑电机转矩性能和气隙磁密正弦性的基础上,采用钕铁硼永磁与铁氧体永磁相结合的方法,对电机转子磁极结构进行优化,减少了钕铁硼永磁体的用量,降低了电机造价;对空载反电势进行谐波分析,优化后的磁极结构能减少反电势中的谐波含量。对电机进行二维动态仿真,结果表明方案设计合理,能够表现良好的性能,对此类电机设计与优化具有较高的参考价值。