混合动力动车驱动机控制统研究.pdf

摘 要 随着能源枯竭和环境污染问题的日益突出，人们把目光转向了纯电动车和混合 动力电动车。由于纯电动车电池技术尚有待进一步提高，导致纯电动车距离市场化 的目标仍然有一段距离，为此，开发混合动力电动车意义重大。混合动力电动车中， 2般同时采用驱动电机和发动机作为动力装置，通过先进的控制系统使两种动力装 置有机协调匹配工作，实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染及高度自动化。因 而，对混合动力电动车及其部件的控制是其关键技术之一。 现代电子控制单元开发流程——V模式采用计算机辅助工具进行，可以支持从 需求定义直到最终产品的全过程。采用V模式开发电子控制单元可以缩短开发周期、 节约开发成本，而dSPACE仿真平台是支持这一流程的重要工具。 本文针对混合动力电动车的关键技术之一——驱动电机的控制，利用dSPACE 仿真平台、参照V模式进行了较为全面的研究。论文的主要内容包括：基于图形化 建模工具matlab／simulink建立了某串联式混合动力电动车的系统仿真模型，并对 其性能进行仿真；阐述了混合动力电动车驱动电机——无刷直流电机控制单元的建 模过程，按照设计的控制算法建立电机控制单元的matlab／simulink仿真模型，利 用dSPACE仿真平台建立电机快速控制原型系统并进行实验；在分析无刷直流电机 控制系统结构和工作原理的基础上，实现了电机控制器软、硬件的设计：建立了无 刷直流电机模型，利用dSPACE仿真平台进行了无刷直流电机系统数字仿真和电机 控制系统硬件在环仿真；构建了混合动力电动车试验平台，进行了实车试验。 通过实验结合理论分析，可以得到如下的结论： 1．串联式混合动力电动车以混合动力方式运行时可以提高蓄电池的使用效率、 延长蓄电池的使用寿命，其一次充电续驶里程明显增加。 2．建立的电机快速控制原型系统可以快速的验证电机控制算法的有效性，实验 结果表明，本文设计的电机控制算法可以实现对电机的控制，为电机控制系统的实 现奠定了基础。 3．采用模块化设计思想，开发了电机控制系统的软、硬件，并对其进行硬件在 环仿真实验，实验结果证明控制效果良好。 4．构建了混合动力电动车试验平台，进行了实车试验，试验结果表明，所设计 的电机控制系统能够实现对电机的有效控制。 关键词： 混合动力 无刷直流电机 快速控制原型 硬件在环 act Abstr Withthe of andenvironmental increasing energy 、 prominencedepletion pollution， is tothe electricvehicleandelectricvehicle。Ithas peopleturninghybrid a distance long for electricvehicleto intothe of theweaknessof pure go matk勰，because battery itis dectric technologies。Someaningf、曩todevelophybrid electricvehicleshave motorsand asthe driving engine powerdevices+Through advancedcontrol two canwork mud systems，thepowertralnsystem