电动汽车四轮毂电机协调控制-电气工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 致谢 时光飞逝，岁月如梭，转眼间矿大七年的学习生涯即将结束。在论文完稿之 际，向所有帮助我、支持我、照顾我、关心我的老师、亲人和朋友，致以最诚挚 的感谢。 首先要感谢的是我的导师谭国俊教授。从研究生入学到现在，无论是学习、 生活还是工作上，我都一直得到谭老师的悉心指导和亲切关怀。谭老师治学严谨、 学识渊博，崇高的人格魅力深深地影响着我，也鼓励着我。从本科到研究生，能 师从谭老师，我倍感荣幸。本文从选题到完稿，都倾注着老师的心血，老师对我 的指导、帮助和关怀，我将牢记于心。在此对我尊敬的导师致以深深的敬意。同 时也感谢邓老师、何老师等课题组老师的谆谆教导。 其次，感谢方磊博士、曹晓东博士在论文选题上对我的诸多帮助和指导，感 谢吴师兄在论文结构上的指导，感谢谢钊文同学在仿真实验中的帮助，感谢边道 海同学、周选选同学、徐海奇同学在论文最后修改中的指导，感谢王亮同学在关 键时刻给出的宝贵意见。同时，感谢刘海鹏、马进等所有实验室小伙伴们夜以继 日、不眠不休的陪伴奋战，在欢声笑语中克服重重难题，忘却疲倦。在此祝亲爱 的朋友们前程似锦。 最后，感谢我的家人，谢谢你们对我学业的支持。当找工作、写论文、生病 住院等问题同时发生在我身上时，在我最孤单、最无助之时，你们是我坚强的后 盾。谢谢你们在我住院期间对我无微不至的关心和照顾，谢谢你们包容我的倔强 与坏脾气，谢谢你们在论文和工作上对我的支持和鼓励。你们无私的爱护，使我 摆脱了坏情绪，走出低谷，渡过了一个个难关。在此向所有关心爱护我的家人和 朋友们表示感谢，祝你们身体健康、平安幸福。 感谢各位专家和老师在百忙之中评阅论文！ 摘 要 电动汽车作为新能源汽车的主力军，具有易操纵、零污染、噪声低、维修及 运行成本低等优点，缓解了目前世界能源短缺以及环境污染严重带来的压力，与 传统燃油汽车相比，电动汽车在环保和节能方面具有不可比拟的优势，尤其是轮 毂式电动汽车，以其优越的控制性能和简单的结构特点，成为电动汽车行业的一 匹黑马。由此可见，电动汽车将是全球汽车行业发展的方向。 本文首先介绍了电动汽车的发展背景以及课题的研究意义，分析了电动汽车 对电机性能的要求和使用轮毂电机的优点，对比可选择电机的优缺点，最终确定 以性能卓越的永磁同步电机作为电动汽车的轮毂电机。 其次，建立永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型，介绍永磁同步电机的 基本控制方法，对各控制算法比较后，选用受电机参数影响小、响应快、算法简 单的直接转矩控制方法，依据直接转矩控制原理搭建仿真模型，实现本课题中单 轮毂电机的直接转矩控制。 然后，在单电机控制的基础上，对多电机的同步控制进行详细研究。介绍了 多电机同步运行的基本概念，对并行控制、主从控制、电子虚拟轴控制、交叉耦 合控制和偏差耦合控制这五种多电机同步控制方法分析比较，本文采用偏差耦合 控制策略实现四电机的同步运转，在 Matlab/Simulink 软件中，进行四轮毂电机 偏差耦合同步控制系统仿真，研究电动汽车直行时，四轮同步运行情况。 第四，为进一步提高系统的控制性能，采用模糊 PID 控制器为系统提供速 度补偿，该方法将传统 PID 控制的算法简单、可靠性好与模糊控制鲁棒性好的 优点相结合，实现 PID 控制器参数自整定，提高系统的控制精度和稳定性，减 小系统的跟随误差和同步误差。在 Matlab/Simulink 环境下，设计模糊 PID 速度 补偿器模型，建立基于模糊 PID 速度补偿器的多电机偏差耦合同步控制系统仿 真模型，模拟电动汽车四轮毂电机的同步运行状态。 最后，将基于 Ackermann-Jeantand 模型的差速转向策略，结合永磁同步电机 的直接转矩控制，应用到电动汽车电子差速转向系统，实现电动汽车的差速转向 行驶。通过仿真验证该方法是可行有效的。 该论文有图 49 幅，表 5 个，参考文献 60 篇。 关键词：轮毂电机；永磁同步电机；直接转矩控制；多电机同步控制；偏差耦合 控制；电子差速转向 I Abstract Electric vehicles as the mainstay of new energy vehicles, with easy manipulation, zero pollution, low noise, and low maintenance and operating costs, alleviate the pressure of energy shortage and environmental pollution in the world. Compared with the traditional fuel vehicles, electric vehicles have the incomparable su