电动汽车驱动控制系统研究

根据电动汽车驱动系统的技术要求，确定了其控制系统的结构.基于直接转矩控制的方法，研究了电动汽车用永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制系统中电压空间矢量选择原则，提出控制系统中引入零电压矢量的方法，同时针对磁链处于边界区引起的启动困难的问题对开关表进行了修正.开发了基于TMS320LF2407A DSP的电动汽车用PMSM的直接转矩控制系统，并进行了低速下的实验研究，取得了较好的控制效果.     

双行星排汽车纯电驱动模式的转矩分配策略

针对双电机纯电驱动模式的转矩分配问题,在分析双行星排插电式混合动力系统能量流动特性的基础上,设计主电机高效工作区间控制策略. 该策略利用双电机工作特性的差异达到高效工作区间互补的目的,并在双电机转矩耦合模式下保护主电机的工作效率. 为了解决传统模糊控制器控制精度不高的问题,设计双模糊控制器控制系统,结合所提出的电机工作区间划分方法实现电机工作区间的自适应调节与等效放大. 以驱动系统能量转化效率与电机转矩脉动系数为自变量构建适应度函数,基于遗传算法对系统的控制规则进行多目标寻优. 仿真结果表明,在2种控制策略中遗传算法-双模糊控制器控制策略的耗电量更低,系统综合效率分布情况接近动态规划（DP）经济性最优结果,对电机输出转矩波动情况的控制也更加合理. 将其应用于混合动力系统,车辆百公里综合油耗较主电机高效工作区间控制策略的降低3.27%.     

四轮驱动电动汽车轴间驱动力和制动力分配

从提高车辆操纵稳定性的角度出发,根据轮胎力的摩擦圆原理,以前、后轴车轮同时达到附着极限为目标,分析得到前、后轴驱动力和制动力的理想分配关系,并对不同分配方式下的操纵稳定性进行了仿真分析。理论分析和仿真结果表明:本文研究得到的理想分配方法,一方面可以使车辆在保证当前纵向加速度的前提下,最大限度地提高车辆的侧向稳定裕度;另一方面车辆转弯半径随纵向加速度的变化最小,具有良好的操纵性能。同时这种分配方法计算简单,对车辆状态信息依赖程度小,易于在实际控制系统中应用。     

ISG混合动力电动汽车的转矩控制策略

转矩为ISG混合动力电动汽车能量管理策略中最主要的控制变量,其实质为转矩分配策略。针对ISG并联混合动力轿车,根据混合动力系统的工作模式,以需求转矩与发动机当前最佳效率转矩的比值和蓄电池荷电状态(SOC)为输入,以电机转矩指令为输出,构建了转矩分配模糊控制器。基于仿真软件ADVISOR,选用NEDC道路循环工况进行了仿真分析。结果表明:与传统门限控制策略相比,该模糊控制器在一定程度上更有效地降低了混合动力电动汽车的燃油消耗量,并且保持电池组SOC在工作区间的平衡。     

电动汽车驱动控制系统仿真

根据直接转矩控制原理,利用Matlab/Simulink构造了一个电动汽车直接转矩控制系统。主要对直接转矩控制算法、驾驶意图和电动汽车阻力转矩建模并仿真,得到了定子磁链、定子电流、转速、电磁转矩、阻力转矩等的仿真波形,结果分析证明了电动汽车用异步电机直接转矩控制方案的有效性。     

矿用双电机双轴驱动铰接车辆转矩协调控制

双电机双轴驱动(front and rear axle independent drive,FRID)可以解决煤矿无轨辅助运输重型车辆排布困难和动力不足等问题,但该结构方式的驱动、制动性能的提升受到转矩分配策略的约束,如何实现双电机转矩协调控制是研究该类问题的重点和难点.针对矿用FRID铰接车辆的驱动转矩分配问题,为提...     

基于转矩预测的异步电机直接转矩控制研究

针对传统的异步电动机直接转矩控制在低速时存在转矩脉动比较大的问题，提出了一种新的减小转矩脉动的直接转矩控制方法.在传统异步电机直接转矩控制的基础上推导出转矩微分方程，分析了转矩脉动的原因.引入转矩预测的思想，预测下一个控制周期所需要的转矩，根据其转矩分配下一个控制周期的电压空间矢量作用时间，来减小转矩脉动.实验结果表明,该方法可使转矩快速地收敛于给定值，具有传统直接转矩控制的优良动态性能，能够有效地减小转矩脉动，在200 r/min时转矩脉动减小为传统方法的50%，并没有改变定子磁链的控制性能,该控制方法易于用数字化的方法实现.     

基于横摆力矩控制的电动轮自卸车制动力分配策略

电动轮自卸车在左右附着系数不同的路面进行紧急制动时,会产生干扰横摆力矩,导致自卸车侧滑跑偏。为此,提出了一种基于横摆力矩控制的电动轮自卸车制动力分配策略,该策略采用参数模糊自整定PID控制器,根据横摆角速度偏差值分别调整制动时自卸车左轮和右轮的滑移率,自动分配左轮和右轮的制动力来直接实现横摆力矩控制。仿真分析结果表明:系统能够很好地实现电动轮自卸车制动力的合理分配;采用制动力分配策略后,最大侧滑距离从8.9 m减小为0.72 m。     

直接转矩控制转矩脉动最小化方法研究

针对基于直接转矩控制中的感应电动机在低速运转时存在较大的转矩脉动问题,提出了一种新的控制方法。该方法在对传统直接转矩控制的开关控制表进行改进的基础上,建立了新型双层滞环控制的开关控制表,使感应电动机的转矩脉动达到最小。实验结果表明该方法能有效地解决转矩脉动问题。     

转矩滞环幅值可调的直接转矩控制方法研究

通过对转矩脉动的原因进行分析,得出低速运行时转矩滞环的幅值和转矩脉动直接相关,速度误差信号的变化是判断电机转矩脉动的一个很好的指标;同时提出一种模糊逻辑控制器,以速度误差信号和电流信号的变化率为输入,以转矩滞环振幅增量为输出,能动态地调节转矩滞环幅值.仿真结果表明:含有模糊逻辑滞环调节控制器的直接转矩控制系统能够减少电机运行过程中的转矩和磁通脉动,同时提高直接转矩控制系统在低速运行条件下的工作性能.     

Slip-Control Strategy of Dual Independent Electric Drive Tracked Vehicle

In order to improve the brake performance of a dual independent electric drive tracked vehicle, a dynamic model for braking situation was established. Then, a sliding model controller(SMC) with an auxiliary system was designed to control the slip and its effectiveness was proved. A hardware-in-loop simulation through MATLAB/XPC was compared with the normal SMC and normal integral sliding mode controller (ISMC), the results show that SMC with the auxiliary system has a better performance:a smaller overshoot and steady state error.The disturbance is suppressed effectively. In the initial speed of 65.km/h, the brake distance was shortened by 3.4% and 6.8% compared with the other two methods,respectively. Finally, initial speeds of 30-36.km/h tests was carried out on a flat soil road. Compared with a no-control brake, the displacement was shortened by 1.8.m. It demonstrates the effectiveness of the slip-control strategy. In the same situation, the error between the simulation and test is 18.1%, which validates the accuracy of models.     

基于UKF的分布式驱动电动汽车轮胎侧向力估计

轮胎侧向力是影响车辆横向稳定性的关键因素,但难以对其进行直接检测。利用分布式驱动电动汽车轮胎纵向力可直接计算的特点,将轮胎纵向力作为输入量,基于UKF估计算法实现分布式驱动电动汽车前后轴轮胎侧向合力的估计。结合垂直载荷与轮胎侧向力的关系,实现前后轴左右侧轮胎侧向力的分配。通过CarSim和MATLAB/ Simulink联合仿真,分析了UKF估计算法和直接计算法的估计精度,验证了所提出方法的优越性。同时,分析了具有参数不确定性时估计算法的鲁棒性,证明质量参数的不确定性对估计精度影响较大。     

前后轴独立驱动的增程式电动汽车整车控制策略

纯电动汽车因续驶里程短和充电速度慢等原因制约了其进一步发展,增程式电动汽车在保证较低燃油消耗率的前提下弥补了纯电动汽车的缺陷。本文以前后轴独立驱动的增程式电动汽车为例,以保证整车的动力性能和降低燃油消耗率为出发点,提出了前后轴独立驱动增程式电动汽车的整车逻辑门限控制策略,该策略控制发动机的工作点随整车需求功率的变化而工作在不同的最优燃油消耗点上。仿真分析可知发动机在不同工况下均可以工作在低燃油消耗点附近,这表明该控制策略可实现对整车燃油经济性的良好控制。     

分布式电驱动车辆CAN通信系统设计与实现

分布式驱动车辆能够独立驱动和控制每个车轮,具有结构紧凑,传动效率高,易于精确控制等特点.以多个电控单元协调控制系统的总线通信为研究对象,基于SAE J1939与CAN2.0B总线协议,设计了多控制节点间的数据通信协议,并利用控制器快速原型开发方法与自动代码生成技术构建了通信系统的软件与硬件平台.在车轮空载条件下,对通信系统进行了实车测试,结果表明,控制指令、电机转速、电机电流与控制器温度等信号传输正确可靠,通信系统抗干扰能力强,能满足底盘系统的实时性控制需求.     

电动助力转向系统转矩控制策略

对电动助力转向控制系统的综合控制策略进行了理论分析,依据控制时机选择控制模式来确定目标转矩,从而实现转向控制.为改善汽车转向轻便性和路感,设计了在无角度传感器的情况下以转向盘转矩为控制目标的电动助力转向系统.在分析电动助力转向系统数学模型的基础上,建立了基于Simulink的电动助力转向系统仿真模型,进行了仿真分析.仿真结果表明:所设计的电动助力转向系统,在改善转向轻便性和路感的同时,控制性能不受系统参数变化的影响,具有稳定的转向盘转矩特性;目标转矩的控制采用PID调节器,应用力矩传感器检测转矩和电机作用转矩来估算转向盘角度,不同的转向盘角度采用不同的助力比,更符合驾驶员的驾驶习惯,使转矩调节更平稳.     

纯电动轿车传动系统匹配仿真与优化研究

纯电动轿车传动系统参数的合理匹配和优化设计对提高其动力性能和续航里程至关重要。以某款直接挡微型纯电动轿车为研究对象,根据其动力性能和续航要求,对动力传动系统的关键部件进行初步的设计匹配;用ADVISOR建立更适应微型纯电动轿车行驶道路情况的组合工况,在该组合工况下对车辆的动力性和续航里程进行仿真;在50 km/h的等速工况下对其续航里程进行仿真;为了提高续航里程,利用遗传算法对传动系传动比进行优化。仿真结果表明,优化后车辆的续航里程得到了明显提升,动力性也满足整车性能的要求。     

电动轮车电子差速控制的试验研究

电动轮车是一种新型的采用电动轮驱动的电动汽车,电子差速控制是其关键技术之一。针对4轮独立驱动的低速电动轮车,在利用Ackerman转向模型对其转向时的4轮差速关系进行理论分析的基础上,通过推行转向试验确定了不同方向盘转角时的4轮差速关系,据此采用四路并行的轮边电机转速PID闭环控制实现了4轮的电子差速。实际道路工况的实车试验验证了所提出的基于推行转向试验确定4轮差速关系的电动轮车电子差速控制方法的有效性。     

混合动力汽车控制策略研究进展

在对混合动力汽车布置型式进行介绍的基础上,对混合动力汽车研究中基于规则的稳态能量管理策略、模糊优化控制策略、瞬时优化控制策略和全局优化控制策略等主要控制策略进行了分析和比较,指出了未来混合动力汽车控制策略研究的发展方向.     

分布式驱动电动汽车驱动控制技术研究综述

分布式驱动电动汽车具有控制灵活、控制响应快等优势,越来越受到人们的关注。文章叙述了分布式驱动电动汽车驱动控制技术的研究现状,重点介绍了电子差速控制、横摆力矩控制、多目标协调集成控制和容错控制等控制技术的研究方法以及国内外研究现状,并对当前存在的问题及发展趋势进行了分析。