纯电动汽车驱动系统加速过程的建模与动态仿真.pdfVIP

10 技术纵横 轻型汽车技术 2012(1／2)总269／270 纯电动汽车驱动系统加速过程的建模与动态仿真 闵 红 (山东枣庄学院) 摘 要 为了找出最佳的纯电动汽车驱动控制方法，本文以纯电动汽车的起步加速过程为研 究方向，通过对纯电动汽车行驶过程受力模型和无刷 电机(BLDCM)aJ~．．学模型的分析，建 立了起步加速过程电动汽车的动态数学模型，提出了车速、电流双闭环调速控制系统。并 利用MATLAB7．0／Simulink仿真软件，对双闭环调速控制系统的阶跃响应进行 了仿真研 究，结果表明该调速系统完全满足电动汽车的起步加速控制。 关键词：纯电动汽车 加速过程 建模 双闭环调速控制系统 动态仿真 引 言 在电动汽车行驶过程中，其电源电压、道路状况 和驾驶模式多变，从行驶安全、乘坐舒适性和车体机 件保护等方面考虑，都需要对汽车加速度进行合理 的设定及控制，有效的加速度控制对电动汽车运行 有着非常重要的意义[1J。而电动汽车的动力性能主要 决定于驱动系统，为提高其性能，必须对电动汽车驱 动电机的特性及控制策略进行分析研究。本文将车 速、电流双闭环控制系统引入 电动汽车调速系统的 设计，利用设定的速度、加速度信息直接控制作用于 无刷直流电机上的电压，以期改善电动汽车速度和 [~i：o：]j=kf-三eoj1+Lf-O0R0R]f]+[MM]杀匪]c- 加速度的控制效果，提高系统的鲁棒性。得到合适的 驱动系统参数，对降低驱动系统成本，减轻电源的负 担有着重大的理论价值和实用意义。 1 电动汽车加速过程的建模 TIJ- 。 (2 1．1 无刷直流电机的数学模型建立 =一 一：KTId (3) 无刷直流电动机的等效电路如图1所示。 为简化分析，无刷直流电动机的性能分析基于 以下假设2[1： 式中 T厂一 电机转矩 1)电动机处于非饱和状态；2)所有定子绕组的 T_一负载转矩 电阻相等，且其自感和互感均为常值；3)逆变器中的 K广一 转矩系数 I厂一方波电流的幅值 功率半导体器件为理想器件；4)铁损忽略不计。 轻型汽车技术 2012(1／2)总 269／270 技术纵横 11 GD_一‘ 电机转子飞轮力矩 度 ；t为时间；i为减速器或变速器传动比；i。为主减 在理想情况下，只有两相定子绕组通电，设a、b 速器传动比。 两相导通，并令加在两相绕组的平均电压为u ，则 1．3 电动汽车起步加速动力学模型 对于电动汽车来说其加速性能的好坏直接影 电压的平衡式为4[1： 响汽车的起步、提速，影响汽车的整体性能。电动汽 ud= b：2Ea+2RId+2(L—M) (4) 车的加速能力与传统燃油汽车一样可用它在水平 对(2)(3)(4)式进行拉普拉斯变换： 良好路面上行驶时能产生的加速度来评价。应用牛