电动汽车驱动控制系统设计_毕业设计论文

济南职业学院毕业设计（论文）题目：新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计系部：机械系济南职业学院毕业论文（设计）任务书课题名称：电动汽车动力及控制技术设计系部：_机械系专业：汽车检测与维修__________ 姓名：_ 学号：指导教师：_ 二〇一一年4月25 日毕业设计（论文）成绩评定表系部：机械系专业：汽车检测与维修班级：1班注：设计（论文）总成绩=指导教师评定成绩（30%）＋评阅人评定成绩（30%）＋答辩成绩（40%）新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计摘要随着世界环境的污染、全球石油危机日益严重而带动的石油价格不断上涨给汽车工业带来了不可忽视的冲击，也增强了人们开发新能源的意识，而新能源汽车更是人们关注的一大焦点。

目前电瓶式纯电动汽车以噪音小、耗能低、无污染、成本低、结构简单而成为新能源汽车发展的主流，世界很多国家都投入了大量的人力、财力去开发电动汽车。

本文主要围绕电动汽车的电动机以及目前普遍使用的电动车控制系统主要参数作出分析，例如转速与转矩的关系、转速与功率的关系、功率与转矩的关系以及传动比、蓄电池的比能量等，设计出合理的电动车动力系统和控制系统。

本文主要采用的技术有：1、电动机的转矩、转速、功率。

2、电动机的主要调速方式。

关键词：电动机、发动机、转矩、变频调速、交流电动机、EV目录第一章前言 (1)第二章电动汽车构造与原理 (2)第一节电动车的种类 (2)第二节蓄电池电动车 (4)第三节燃料电池电动车 (10)第三章电动车动力及控制设计 (12)第一节电动车驱动电机种类 (12)第二节直流驱动电动机 (14)第三节交流驱动电动机 (18)第四节直流电动机的控制 (21)第五节三项交流电动机的控制 (24)第四章我国电动汽车的缺陷 (27)第五章电动汽车的发展趋势 (29)致谢 (31)附录一 (32)附录二 (33)参考文献 (39)第一章前言汽车工业的告诉发展，汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等方面的问题越来越突出。

新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文一、内容概述电动汽车动力系统设计概述了电动汽车动力系统的基本构成和关键参数，包括电池组、电机、电控系统等主要部件的选择与配置。

对不同类型的动力系统设计方案进行比较分析，旨在选择最优设计方案以实现电动汽车的高效、稳定和可靠运行。

电池管理技术是论文的核心内容之一，主要涉及电池的充电与放电特性分析，电池的容量及寿命评估等方面。

本文重点研究如何提升电池的储能性能和安全性能，降低电池成本，以实现电动汽车的可持续发展。

电机控制技术着重探讨电机的性能优化和效率提升方法，包括电机的控制策略、调节方式以及控制算法等。

还将对电机控制技术的智能化发展进行深入探讨，以期实现电机的高效、精确控制。

智能化能量管理策略是本论文的另一个重点研究方向。

通过对电动汽车运行过程中的能量消耗进行实时监测和优化管理，实现电动汽车的能量利用效率最大化。

还将探讨如何通过智能化技术实现电动汽车的自动驾驶和智能导航等功能。

1. 背景介绍：阐述新能源汽车的发展背景，电动汽车的重要性和发展趋势。

在当前社会，新能源汽车的发展已然成为全球汽车工业的大势所趋。

面对环境污染与能源短缺的双重压力，新能源汽车作为绿色、低碳、高效的交通方式，正日益受到全球各国的重视和推动。

尤其是电动汽车，由于其零排放、高效率的特性，已然成为新能源汽车领域中的领军角色。

发展背景：随着科技的进步和社会的发展，传统燃油汽车的排放问题日益凸显，对环境的污染和对资源的消耗引起了全球的关注。

为了应对这些问题，各国政府和企业纷纷转向新能源汽车的研发和生产。

新能源汽车应运而生，它的发展不仅是汽车工业技术进步的体现，更是人类社会对环境友好、可持续发展的追求。

电动汽车的重要性：电动汽车作为新能源汽车的一种，以其独特的优势在市场上占据了重要的地位。

电动汽车具有零排放的特点，它可以有效减少尾气排放，改善空气质量。

电动汽车的能效高，能源利用率远高于传统燃油汽车。

电动汽车驱动防滑控制系统设计摘要：电动汽车的驱动防滑控制系统可以对主动轮的传动扭矩进行合理地控制，从而避免主动轮的过度滑动，改善电动汽车的动力性和侧向稳定性，在电动汽车主动安全性方面，一直是一个重要的课题。

通过对驱动轮的打滑和角度加速度的分析，为确保车辆的安全运行提供一种更加实用的控制方案。

关键词：电动汽车；驱动防滑控制；车辆安全引言在平滑路面上起步加速时，车辆的主动轮很容易发生打滑。

在打滑过程中，由于滑移率太高，造成车辆的驱动力、横向力下降，导致车辆转向稳定性、转向控制性下降，对驾驶安全产生不利的影响。

此外，传动轮的打滑也会使其速度急剧增加，从而加重轮胎的磨损。

1、电动汽车驱动防滑控制途径1.1电机转矩调控一般采用电压控制、转速闭环控制和转矩闭环控制等控制方法。

该技术采用PWM技术，对电动机进行 PWM控制，通过对电动机的电压进行控制，从而实现对电动机的驱动扭矩的控制。

但是，这个电压不能比驱动马达的反 EMF高，否则就能控制输出扭矩，以达到最大输出扭矩。

电动机的速度控制就是把电动机的输入速度信号和系统的反馈速度信号进行差分，再进行控制，一般采用 PI或 PID控制。

要求操作者对油门踏板进行非常精细的控制，而人的反应能力有限。

因此，这种方式很难达到想要的结果。

调整电动机的电流，实际上相当于控制电动机的转矩，也就是控制转速回路的误差，从而改变电动机的电流，实现电动机的输出扭矩。

该方法的特点是高效、易于观察[1]。

1.2离合器与变速器控制在传动轮滑动比较大的情况下，可以通过调节离合器啮合度，使其在较大的滑动速度下产生较大的滑动，以减小输出扭矩。

变速器控制一般是指通过对传感器的信号进行处理，从而达到降低扭矩的目的。

通过电子设备自动调整变速箱的传动比，减少了扭矩的输出。

利用上述方法，可以进行传动和防滑控制，但在执行离合器和传动装置的控制时，系统的响应速度不太快。

并且，这种方法将受到很大的损坏，从而限制了这种方法的使用。

新能源汽车驱动系统的设计与控制随着人们对环境保护意识的不断加强，新能源汽车的市场需求不断增长，成为一个全新的发展领域。

新能源汽车的驱动系统是实现车辆动力输出和运行控制的核心部件，一定程度上决定着车辆的性能和车主的使用体验。

本文将围绕新能源汽车的驱动系统进行探究，明确系统的设计与控制方法。

一、新能源汽车驱动系统概述新能源汽车的驱动系统相比传统化石燃料汽车有很大不同，其动力来源多为电池，通过电机传递力量来驱动车辆。

然而，一般来讲，新能源汽车的驱动系统主要包括马达、电池、变速器和控制系统。

1、电驱马达电驱马达是新能源汽车驱动系统的核心部件，其功率大小直接影响着汽车的动力和续航能力。

通常，电驱马达按转子结构可以分为内转子和外转子型；按磁场型式又可分为永磁同步电机、感应电机、永磁直线电机以及开关磁阻电机等，具体型号要根据车辆的性能和用途来定。

2、电池电池是新能源汽车驱动系统的重要部分，其能量密度高、无污染、寿命长以及续航能力强，但也存在着储能方面的限制。

常见的电池有锂离子电池、钛酸锂电池、铅酸电池和超级电容器等，经过比较锂离子电池因能量和安全性因素表现更为突出。

3、变速器变速器是控制驱动力和车速的重要部分。

由于电驱动马达具有较宽的转速范围，采用传统的机械式变速器不再适用。

所以，新能源汽车采用的多是单速和多档位的电子变速箱，被称为电机控制系统和电机变速装置。

其中电子变速箱带有不断变速的转速系统，能够有效提高电机转速控制精度和响应速度。

根据传动形式，变速器又可分为同步齿轮电动车自动变速器、真空强度电子自动变速器等。

4、控制系统控制系统是新能源汽车驱动系统的关键部分，它支持不同器件之间的联动协作，通过驱动力系统的各个模块使驱动力的分配合理，使车辆的操作更加便捷。

其中，控制器就是实现各个模块协同工作的核心，由软件程序和控制模块组成。

大致包括：电池管理系统、电机控制单元、电子控制器和通讯总线等。

二、新能源汽车驱动系统设计要素新能源汽车驱动系统的设计要素与传统燃油汽车有很大不同，在此介绍其与设计要点。

电动汽车无刷直流电机驱动的研究1 电动汽车无刷直流电机驱动介绍交通车辆的废气排放与污染已成为一个世界性的环境问题，近二十年来，世界各国纷纷投入力量，寻找降低或杜绝车辆废气排放与污染的途径， 其中用于轿车和公交客车的电动车/混合动力车技术最为引人注目。

在我国，电动汽车已被列为科技部全面启动实施 12 个重大关键技术攻关与产业化示范科技专项之一。

电动汽车的核心技术是电源系统及驱动系统，电动汽车的驱动将成为现代交流传动技术的一个主要应用领域，具有广阔的市场前景。

无刷直流电机具有小体积、轻重量、高效能、易控制等诸多优点， 既具有直流电机优良的转矩控制特性， 又免除直流电机碳刷需经常维护的弊端，非常适用于电动汽车驱动。

2 直流无刷电机的数学模型为简化电机的数学模型，做如下假设：1) 三相绕组完全对称，气隙磁场为方波，定子电流与转子磁场皆对称分布；2) 忽略齿槽、 换相过程和电枢反应等影响；3) 电枢绕组在定子内表面均匀连续分布；4) 磁路不饱和，不计涡流和磁滞损耗。

于是可以得到三相绕组的电压平衡方程：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡c b a c b a c b a c b a e e e i i i p L MM M L M M M Li i i r r r u u u 000000 (1) 式(1)中，a u 、b u 、c u 为三相相电压；a i 、b i 、c i 为三相相电流；a e 、b e 、c e 为三相反电动势；L 为三相绕组的自感；M 为每两相绕组间的互感；p 为微分算子p = dt d /；由于电机三相采用 Y 型连接，故：0=++c b a i i i (2)0=++c b a Mi Mi Mi (3)将式(2)和式(3)代入式(1)中，得到电压方程：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡c b a c b a c b a c b a e e e i i i p M L M L ML i i i r r r u u u 00000000000 (4)根据式(4)得到电机的等效电路图，如图2-1 所示，电机的反电动势和相电流波形如图2-2 所示。

新能源汽车驱动电控系统设计与优化研究新能源汽车的快速发展和广泛应用，使得新能源汽车驱动电控系统的设计与优化研究变得尤为重要。

随着全球对环境保护和可持续发展的重视，新能源汽车作为一种清洁、高效的交通工具，将在未来取代传统燃油汽车成为主流。

而驱动电控系统作为新能源汽车的核心部件，直接影响着车辆性能、能效和安全性。

因此，对新能源汽车驱动电控系统的设计与优化研究显得尤为迫切。

首先，我们需要深入了解新能源汽车的发展背景和趋势。

随着全球气候变化日益严峻，传统燃油汽车所带来的尾气排放和资源消耗等问题愈发凸显。

新能源汽车以其零排放、低噪音、高能效等特点，成为了人们关注的热点。

相关部门对新能源汽车的扶持也在不断加大，推动了新能源汽车市场的快速增长。

因此，新能源汽车的发展前景十分广阔，对于驱动电控系统的研究与优化具有重要意义。

其次，新能源汽车驱动电控系统的设计与优化需要考虑多方面的因素。

首先是系统的整体设计。

驱动电控系统包括电池管理系统、电机控制系统、功率逆变器等多个部分，需要对这些部分进行整体设计，保证各部件的协调运行。

其次是系统的性能优化。

驱动电控系统的性能直接关系到新能源汽车的驾驶体验和能效表现，需要对系统进行性能优化，提高车辆的行驶稳定性和能效。

此外，还需要考虑系统的安全性问题，确保新能源汽车在各种复杂的工况下都能稳定运行。

在中，电池管理系统是一个至关重要的部分。

电池作为新能源汽车的能源来源，其管理系统直接影响着车辆的续航里程和安全性能。

电池管理系统需要对电池的充放电过程进行精确控制，保证电池的安全可靠运行。

此外，电池管理系统还需要实现对电池的在线监测和状态估计，及时发现电池的异常情况并采取相应措施。

因此，在新能源汽车驱动电控系统的设计与优化中，电池管理系统的研究显得尤为重要。

另外，电机控制系统也是新能源汽车驱动电控系统中的关键部分。

电机作为新能源汽车的动力源，其控制系统需要实现对电机的精确控制，提高车辆的动力性和效率。

电动汽车电子控制系统设计摘要首先，根据电动汽车的特点，给出了电动汽车的设计思路，分析了城市交通的特点，提出了小型纯电动汽车的性能指标，设计了小型纯电动汽车的电气系统总体，对各个控制单元的功能进行了分析。

其次，建立了电动汽车动力系统数学模型，基于电池组输出能量与电动汽车消耗能量相等的原则，给出了电动汽车续驶里程的计算方法，并对其影响因素进行了分析，为电动汽车的研究开发提供了理论基础。

再次，探讨了电动汽车的优化设计方法，建立了整车及各个组件的数学模型和Simulink 仿真模型。

最后，基于 PLC和变频器设计了驱动控制系统的软硬件结构，该控制系统能够对电动汽车的转向、前进、倒车、停止、制动进行较为精确的控制，可以为电动汽车驱动控制器的设计提供新的参考。

关键词电动汽车, 参数优化, 系统仿真, 自动控制, 可编程控制器1 绪论纯电动汽车是以二次电池为储能载体，二次电池以铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池为主。

由于二次电池目前在储电量、充放电性能、使用寿命、成本等方面无法与内燃机相比，因此近一时期以来，研究进展不大，大多数研究单位已将研究目标转为混合动力汽车。

续驶里程有限:目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100～300km，且这个数字通常还需要保持适当的行驶速度及具有良好的电池管理系统才能得到保证，而绝大多数电动汽车在一般行驶环境下的续驶里程只有50～100km。

比起传统燃油汽车而言，电动汽车的较短续驶里程成为其致命的弱点。

成本过高:目前各式电动汽车能示范运行的，都是在原燃油汽车的底盘、车厢基础上改装而成的，即将发动机、油箱等系统全数拆下，然后装上电机、电池等相关配套设备就形成电动汽车。

电池、电机及其控制器技术复杂，其成本太高，另外也由于采用一系列新材料、新技术，致使电动汽车的造价居高不下。

蓄电池性能难以满足要求:电动汽车使用的普通蓄电池的寿命最多为4年，与燃油汽车的寿命相比太短。

若采用动力足、寿命较长的电池，其成本较高。

济南职业学院毕业设计（论文）题目：新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计系部：机械系济南职业学院毕业论文（设计）任务书课题名称：电动汽车动力及控制技术设计系部：_机械系专业：汽车检测与维修__________ 姓名：_ 学号：指导教师：_ 二〇一一年4月25 日毕业设计（论文）成绩评定表系部：机械系专业：汽车检测与维修班级：1班注：设计（论文）总成绩=指导教师评定成绩（30%）＋评阅人评定成绩（30%）＋答辩成绩（40%）新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计摘要随着世界环境的污染、全球石油危机日益严重而带动的石油价格不断上涨给汽车工业带来了不可忽视的冲击，也增强了人们开发新能源的意识，而新能源汽车更是人们关注的一大焦点。

目前电瓶式纯电动汽车以噪音小、耗能低、无污染、成本低、结构简单而成为新能源汽车发展的主流，世界很多国家都投入了大量的人力、财力去开发电动汽车。

本文主要围绕电动汽车的电动机以及目前普遍使用的电动车控制系统主要参数作出分析，例如转速与转矩的关系、转速与功率的关系、功率与转矩的关系以及传动比、蓄电池的比能量等，设计出合理的电动车动力系统和控制系统。

本文主要采用的技术有：1、电动机的转矩、转速、功率。

2、电动机的主要调速方式。

关键词：电动机、发动机、转矩、变频调速、交流电动机、EV目录第一章前言 (1)第二章电动汽车构造与原理 (2)第一节电动车的种类 (2)第二节蓄电池电动车 (4)第三节燃料电池电动车 (10)第三章电动车动力及控制设计 (12)第一节电动车驱动电机种类 (12)第二节直流驱动电动机 (14)第三节交流驱动电动机 (18)第四节直流电动机的控制 (21)第五节三项交流电动机的控制 (24)第四章我国电动汽车的缺陷 (27)第五章电动汽车的发展趋势 (29)致谢 (31)附录一 (32)附录二 (33)参考文献 (39)第一章前言汽车工业的告诉发展，汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等方面的问题越来越突出。

电动汽车驱动电机的无电流传感器控制方案摘要本文提出一种对电动汽车驱动电机的无电流传感器控制方案。

该方案依靠给定的转矩和转速，通过对电压空间矢量的幅值、相位的直接控制，从而实现对电机转速、转矩的控制。

电动汽车的驱动电机对控制方案的快速性有较高要求，本文提出的方案取消了电流闭环，提高了系统的响应速度，克服了过流的缺陷，并节省了电流传感器的成本。

本文首先论述推导出了电机的定子相电压与电机转矩，转速的关系，从而提出无电流传感器的控制方案。

其次通过simulink仿真实验证明了该方案确实可以提高电机控制系统的可靠性。

关键词：电动汽车驱动电机，无传感器控制技术，simulinkElectric Vehicle Driving Motor Current-sensorlessControl MethodAbstractThis paper presents a kind of electric vehicle driving motor current sensorless control method. This method directly controls the magnitude and phase angle of the voltage vector according to the command motor torque and speed to realize the control of the real torque and speed of the motor.The electric vehicle driving motor has a high requirement on the fast performance, the proposed method cancels the current loop,which improves the speed of response of the system and overcomes the defects of over-current,but also saves the cost of current sensor.Firstly this paper discusses and deduces the relationship between the stator phase voltage and the torque and speed of the motor,thus put forward the current sensorless control method.Secondly,this paper vertifies the feasibility that the method can improve the reliability of the motor control system through the Simulink simulation experiments.Key words: Drive motor,Current sensorless control technology,Simulink目录第一章绪论 (1)1.1 电动汽车驱动电机的控制方法现状 (1)1.1.1 电动汽车驱动电机的控制要求 (1)1.1.2 传统矢量控制方案的不足 (1)1.2 无电流传感器控制方案 (1)1.2.1无电流传感器控制方案的提出 (1)1.2.2无电流传感器控制方案的特点 (2)第二章无电流传感器控制方案的控制原理 (3)2.1 永磁式同步电机调速系统的特点 (3)2.2永磁式同步电机的数学模型 (3)2.3车用驱动电机控制系统的设计 (8)第三章驱动电机台架标定的参数求取 (10)3.1电机标定实验的必要性 (10)3.2电机标定方法的选择 (10)3.3电机实验平台的搭建 (10)3.4实验数据及分析 (10)第四章Simulink环境下无电流传感器控制方案仿真模型的搭建 (13)4.1 Simulink概述 (13)4.2仿真模型的搭建 (13)4.3仿真结果分析 (16)第五章结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)第一章绪论1.1 电动汽车驱动电机的控制方法现状1.1.1 电动汽车驱动电机的控制要求随着我国综合国力的日益提升和全国人民生活水平的逐步提高，电动汽车也得到了更为普遍的应用。

四轮驱动电动汽车驱动方式控制系统设计摘要作为电动汽车行业新颖的发展方向，四轮驱动电动汽车由于其理想的控制特性和良好的应用前景，受到学术和工程界的普遍关注，已经成为研究热点。

首先，根据整车参数和动力性的要求，计算出电机的功率、转速等主要指标，选定轮毂式无刷直流电机型号并进行简单的动力匹配。

再根据不同工况，选择适合电动汽车的驱动方式，构建四轮独立驱动电动车的驱动方式控制的系统模型。

其次，根据电动汽车行驶路面的路况和所处的工况，采用一定的控制策略和驱动策略，由切换电动机的工作状态，使电动汽车既可以在不同的工况（例如启动、爬坡及转弯）选择适应的驱动方式，又可以在不同等级的路面下（例如城市路面、高速公路）选择最佳的驱动方式，即做到电动汽车的即时四驱，从而最大程度地发挥电动汽车驱动方式控制的优点。

最后，本文通过建立数学模型，并利用matlab进行软件仿真，来对轮毂电机驱动力模型、整车模型以及控制策略模型这些模型进行仿真试验。

以上研究表明：四轮驱动是一种理想可行的驱动方案；本文建立的仿真模型合理实用。

关键词：四轮驱动；驱动方式控制；不同工况；轮毂式无刷直流电机Design of driving forms control systemof four-wheel drive electric vehicleAbstractThe four-wheel drive(4WD) EV is one of the developing directions for further EV. Because of its perfect Controlling performance and good application prospect in engineering, 4WD EV have been getting universal attention by both academicians and engineers.It also has become a research hotspot of research.Firstly,according to the requirements ofthe vehicle parameters and power performance,we need to calculate main indicators such as the motor power, rotational speed, and select the model for wheel-hub brushless DC motor. According to different working condition, we should choose suitable driving forms for EV, and build up the model of driving control system about four-wheel independent drive EV.Then,according to EV working condition of pavement, we need to adopt certain control strategy and drive strategy.By switching the working state of the motor, 4WD EV can not only work in different conditions (such as starting, climbing and turning) to choose adapted drive forms, but also under different levels of the road (such as urban roads, highways) to choose the best way of driving.Which achieve the real-time four-wheel drive for EV, so as to maximize the advantages of EV driving forms control.Finally,by establishing the mathematical models and using MATLAB to simulation,we can set up the simulation models for driving force models of wheel-hub motor, vehicle models and control strategy models. Above research shows that the 4WD is a kind of ideal andfeasible driving form; the simulation models in this paper is reasonable and practical.Key words：Four-wheel drive;The control of driving forms;Different working conditions;Wheel brushless DC motor目录1 绪论 11.1 课题研究背景 11.2 电动汽车国内外发展状况 11.2.1 国外发展状况 11.2.2 国内发展状况 21.3 电动汽车驱动方式控制的研究状况 31.4 本章小结 42 四轮电动汽车的驱动分析 52.1 电动汽车的行驶阻力 52.2 四轮电驱汽车的驱动力 62.3 四轮电驱汽车的受力特点 72.4 驱动电机的介绍 92.5 本章小结 113 四轮独立驱动电动汽车驱动模型的建立 12 3.1 永磁无刷直流电机特性分析 123.2 轮毂式永磁无刷直流电机模型 143.3 整车模型 173.3.1 电动汽车整车动力学模型的建立 17 3.3.2 纵向承载横向不承载车身结构 193.3.3 整车控制策略 203.4 本章小结 224 四轮电动汽车的驱动方式控制 234.1 驱动工况研究 234.1.1 平路工况 234.1.2 启动工况 254.1.3 加速工况 254.1.4 坡道工况 264.1.5 跛行工况 264.2 电动汽车驱动方式的控制 264.2.1 电动车几种简单的行驶状态 274.2.2 简单力学条件 284.2.3 复杂受力情况 294.2.4 电动汽车驱动方式应用情况 304.3 本章小结 325 四轮驱动电动汽车不同条件下的优化和仿真 33 5.1 电动汽车数据处理 335.2 模型仿真 366 总结和展望 47参考文献 48致谢 491 绪论1.1 课题研究背景电动汽车以车载电源作为动力，由电动机来驱动，符合交通法规等规定的车辆。

纯电动汽车电力驱动系统设计冉茂银（陕西理工学院机械工程系热能与动力工程汽车082班，陕西汉中 723003）指导老师: 孟欣【摘要】：环境恶化和能源紧张使得当今汽车行业面临着前所未有的考验，随着环保和节能意识的逐渐深入人心，人们对汽车这一同常交通工具也提出了环保和节能的要求，为解决这些问题，电动汽车正呈献出加速发展的趋势，纯电动汽车作为电动汽车家族中的重要一员，正受到越来越多的关注。

本文以纯电动汽车为研究对象，对其动力系统的设计进行了深入研究。

首先，在分析了纯电动汽车对驱动电机和动力电池的要求的基础上，结合课题中的设计要求和样车车身参数，对动力系统的基本部件(包括：驱动电机、传动系和动力电池)分别进行了合理地选型并对它们的参数进行了匹配；另外，从实际应用的角度出发，重点介绍了驱动电机在d-q坐标系下的数学模型，并给出了相关的运动方程及控制过程中所涉及到的其他方程；对作为能量源的蓄电池，介绍了所选动力电池(锂电池)及其端电压的数学模型。

其次，利用电动汽车仿真软件ADVISOR的内置模块，结合驱动电机和动力电池的数学模型，建立了纯电动汽车样车的整车动力学仿真模型，对纯电动汽车的动力性能和续驶里程进行了仿真研究，通过仿真对前面动力系统的匹配参数进行了验证，结果证明匹配参数是合理的。

最后，根据已匹配的动力系统各部件参数，研究并设计了基于DSP的电动机驱动控制系统，整个硬件系统包括以面向电机控制的DSP芯片TMS320LF2812为核心的控制单元和由IGBT模块所组成的逆变单元。

给出了相关电路的设计方案，对IGBT模块及其保护电路中元件参数进行了匹配计算。

【关键词】：纯电动汽车，动力系统，参数匹配，ADVISOR，电机驱动控制系统ABSTRACTAuthor: Ran Mao Yin（Grade08,Class2,thermal energy and power engineering , Mechanical engineering Dept, Shaanxi University of Technology，HanZhong723003,Shaanxi）Instructor: Meng Xin[ABSTRACT]:Nowadays，the automotive industry is faced with unprecedented challenges for environmental deterioration and energy shortage．Energy saving and environmental protection is becoming so important in our daily life．Then，electric vehicle is presenting a trend of accelerated development．As a part of electric vehicle，pure electric vehicle is being more and more attention．This paper studies about pure electric vehicles，and carries out an in-depth study of its power lines design．Firstly, on the basis of analyzing the requirements of pure electric vehicles’ drive motors and power batteries，combining the issue’s design requirements and body parameters of sample vehicle，this paper makes a reasonable selection of the basic parts’ type(including drive motors，transmission lines and power batteries)of pure electric vehicles’ power lines and made the parameters matched．In addition, on the view of practical application point，this paper mainly introduces the mathematical model of drive motors in the d-q coordinate system and gives the relevant equations of motion and the other equations which are involved in the control process．The energy source is storage battery；this paper presents the mathematical model of the selected power batteries(1ithiumbatteries)and the terminal voltages．Secondly, using the internal installed module of the au tomobiles’ simulation ADVISOR，combining mathematical model of the driving motor and power cell，the entire car dynamics simulation model of pure electric vehicle is established，simulated the electric vehicles’ power performance and driving course．Through the inspection of the matching parameter by simulation，the matching parameter is proved to be reasonable．At last，according to parameters of each part of power-train which have been matched，the electric motor driving control system is researched and designed．The whole hardware system contains TMS320LF2812 control unit which is widely used in motor control，and the inverter made by IGBT module．The design proposal of related circuits is given to calculate the parameters of elements in IGBT module and its protection circuit．Key Words：Pure electric vehicle，Power train，Parameters match, ADVISOR，Electric motor driving control system目录引言 (1)1．绪论 (2)1.1研究背景及意义 (2)1.2国内外纯电动汽车的发展状况 (3)1.2.1国外纯电动车的发展 (3)1.2.2国内纯电动车的发展 (4)1.3现代纯电动汽车开发的关键技术 (5)2.电动汽车动力总成参数匹配与设计 (9)2.1纯电动汽车的动力总成 (9)2.1.1动力总成的基本形式 (9)2.1.2动力蓄电池组及其管理系统 (9)2.1.3动力电机及其控制原理 (11)2.2.1传统客车整车参数和性能指标 (14)2.2.2动力电机参数确定 (14)2.2.3动力传动系参数确定 (16)2.2.4动力电池参数确定 (17)2.2.5纯电动客车匹配结果 (18)2.3本章小结 (18)3.动力总成控制策略设计 (20)3.1控制系统结构及功能 (20)3.1.1整车控制系统结构 (20)3.1.2 CAN网络体系 (22)3.1.3控制系统的功能定义 (23)3.2动力总成驱动控制策略 (24)3.2.1驱动力矩控制 (24)3.2.2电机过载管理 (26)3.3能量管理策略 (31)3.4制动能量回馈控制策略 (32)3.4.1再生制动能量分析 (32)3.4.2再生制动系统结构和实现原理 (33)3.4.3再生制动特点和控制逻辑 (34)3.4.4再生制动控制策略制定 (37)3.5本章小结 (42)4.全文总结和研究展望 (43)参考文献 (44)致谢 (46)外文翻译 (47)以电池为能源的蓄电池电动汽车（EV）将成为21世纪汽车工业和汽车运输的主力。

届本科毕业论文（设计）论文题目：纯电动汽车电控调速系统设计学生姓名：所在院系：所学专业：应用电子技术教育指导老师：完成时间：摘要本论文以纯电动汽车直流无刷电机控制器为研究目的，详细地叙述了基于STC12C5404AD型单片机控制的PWM调速控制系统的设计过程。

在论文中简单介绍了单片机STC12C5404AD的结构以及IGBT功率驱动模块的应用；无刷直流电机的霍尔信号与逻辑驱动信号的关系，利用此关系来控制电机的转动和方向；另外，本论文中对电机的一些保护功能如限流保护、欠压保护、短路保护都是利用模块的自带功能来实现的，而刹车断电、智能巡航、自动定速、防飞车、防盗等保护功能是利用程序来实现，这样使电路简单，成本降低。

除此之外，还设计了系统的软件流程，包括主程序流程设计，调速子程序流程设计。

关键词：纯电动汽车；STC12C5404AD；IGBT功率模块；PWM控制The pure electric vehicles speed electronic control system designAbstractThis article take developments the pure electric automobile concurrent not to brush the electrical machinery controller as the research goal, narrated in detail has controlled the pure electric automobile's PWM velocity modulation control system's design process based on the STC12C5404AD monolithic integrated circuit. The present paper introduced the monolithic integrated circuit STC12C5404AD structure as well as the IGBT power actuation module application in detail; Introduced not brushes direct current machine's Hall signal and logic driving signal relations, uses this relations to control electrical machinery's rotation and the direction; Moreover, in the present paper to electrical machinery's some protection function like current limiting protection, the under voltage protection, the short circuit protection is realizes using the module bringing function, but gets on the brakes the power failure, the intelligent cruise, the automatic constant speed, against speeding car, security and so on protection functions is realizes using the procedure, like this makes the electric circuit to be simple, cost reduction. In addition, but also has designed system's software flow, including master routine flow design, velocity modulation subroutine flow design.Key words:the pure electric automobile; STC12C5404AD; IGBT power module, PWM controls目录1 引言 (1)2设计方案 (1)2.1电机的选择 (1)2.2控制器的选择 (2)2.3PWM调制方式 (2)3系统结构框图 (3)4 单片机外围器件的设计 (4)4.1电源电路 (4)4.2单片机主控制电路 (4)4.2.1 SoC型单片机STC12C5404AD (5)4.2.2 ISP电路 (6)4.2.3 IGBT驱动模块 (7)4.3调速器输入电路 (7)4.4控制模拟器 (8)4.5换相逻辑接口 (9)4.6IGBT驱动电路 (10)4.7无刷电机驱动电路 (11)4.8防盗报警 (12)4.9保护电路 (13)5软件设计与分析 (13)5.1主程序流程图 (13)5.2PWM频率 (13)5.3子程序流程图 (13)5.3.1 模拟控制键子程序 (15)5.3.2 正反转子程序 (16)5.3.3 A/D转换子程序 (16)6 结束语 (16)谢辞 (18)参考文献 (19)附图1: 整体电路图 (20)程序清单 (21)1 引言汽车虽给国民经济带来了发展，给人类带来了方便，但也给人类带来了巨大的灾害，42%的环境污染是来源于燃油汽车的排放，80%的城市噪声是由交通工具产生的；并且当今世界石油储量日趋减少，而燃油汽车是消耗石油的大户！因而当今汽车工业发展势必寻求低噪声、零排放、综合利用能源的方向。

新能源汽车动力系统的设计与控制随着环保意识的提高和能源危机的威胁，新能源汽车在全球范围内得到了广泛的关注和推广。

与传统内燃机汽车相比，新能源汽车采用了更加先进和环保的动力系统，具有更高的能量转换效率和更低的污染排放。

本文将从设计和控制两个方面分析新能源汽车动力系统的特点和优势。

其次，新能源汽车动力系统的控制需要实时监测和调整。

由于电动机的特性和电池的特性会随着时间、负载和温度的变化而变化，因此需要通过控制系统实时监测和控制电动机的工作状态。

新能源汽车的控制系统通常由电池管理系统、电机控制系统和动力电子系统组成。

电池管理系统负责监控电池的电量、温度和健康状况，以确保电池的稳定性和安全性；电机控制系统实时监测电机的速度、转矩和效率，以保证动力系统的正常工作；动力电子系统负责控制电池和电机之间的能量转换和传输，以提供适当的动力输出。

第三，新能源汽车动力系统的设计与控制还需要考虑电池的寿命和充电设施的普及。

电池是新能源汽车的关键组成部分，其寿命和性能直接影响着车辆的续航里程和使用寿命。

因此，需要采用先进的电池管理技术，监控电池的充电状态和健康状况，并采取合适的充电和放电策略，延长电池的寿命。

另外，由于新能源汽车充电设施的普及程度不高，因此需要设计适合长途驾驶和快速充电的充电设施网络，以提高车辆的使用便捷性和充电效率。

综上所述，新能源汽车动力系统的设计与控制涉及到能量转换效率、动力性能、系统监测和控制、电池寿命和充电设施等多个方面。

通过合理的设计和精确的控制，新能源汽车动力系统能够实现高效的能量转换和零排放的动力输出，为环保和节能出行提供了可行的解决方案。

然而，需要注意的是，新能源汽车的动力系统还存在一些挑战，如续航里程、充电时间和电池成本等问题，需要进一步的技术研究和持续创新来解决。

电动汽车的驱动控制系统设计摘要随着全球对交通环保化的追求，电动汽车的应用逐渐普及，驱动控制系统对于电动汽车的性能、效率、安全等方面都起着至关重要的作用。

本文分析了电动汽车的特性以及驱动控制系统设计的重要性，并介绍了目前主流的电动汽车驱动控制系统结构和工作原理。

基于这些原理和技术，提出了一种基于各向异性磁阻和离散控制策略的驱动控制系统设计方案，并采用MATLAB/Simulink软件进行仿真实验，验证了该方案的有效性和优越性。

关键词：电动汽车、驱动控制系统、各向异性磁阻、离散控制策略、MATLAB/SimulinkAbstractWith the pursuit of environmental protection in global transportation, the application of electric vehicles has gradually become popular. The driving control system plays a crucial role in the performance, efficiency, safety and so on of the electric vehicles. This paper analyzes the characteristics of electric vehicles and the importance of driving control system, and introduces the structure and working principles of mainstream electric vehicle driving control systems at present. Based on these principles and technologies, a driving control system design scheme based on anisotropic magnetoresistance and discrete control strategyis proposed, and MATLAB/Simulink software is used to conduct simulation experiments to verify the effectiveness and superiority of the scheme.Keywords: electric vehicle, driving control system, anisotropic magnetoresistance, discrete control strategy,MATLAB/SimulinkⅠ. 引言随着全球环境问题的日益严重和能源资源的日益紧缺，电动汽车作为一种新型环保型交通工具，受到了越来越广泛的关注。

新能源汽车驱动系统的优化设计及控制研究随着环保意识的提高和能源危机的加剧，新能源汽车逐渐成为人们关注的焦点。

与传统汽车相比，新能源汽车使用的动力源更加清洁环保，因此备受人们的青睐。

其中，新能源汽车驱动系统的优化设计及控制研究是保证新能源汽车稳定运行的基础。

一、新能源汽车驱动系统的构成新能源汽车驱动系统主要由电池组、电机、控制器、变速箱等组成。

其中，电池组为汽车提供能量，电机将能量转化为动力，控制器负责调节电机的输出功率及扭矩，变速箱则根据汽车行驶状态自动调节转速。

二、优化设计及控制研究的意义优化设计及控制研究可以提高新能源汽车的驱动系统效率，提高汽车行驶里程和安全性能，减少对环境的污染。

同时，在能量管理和驾驶控制方面的研究可以提高电池的寿命和汽车的整体效率，为新能源汽车的推广和应用提供技术支持。

三、电池管理系统的优化电池管理系统是新能源汽车驱动系统中最为核心的部分，直接决定了新能源汽车的续航里程和使用寿命。

因此，在电池管理方面的研究尤为重要。

目前主要研究方向包括电池管理系统的建模与仿真、电池状态估算和预测、电池充、放电过程中的能量管理以及电池寿命评估等方面。

四、电机控制算法的优化电机控制算法直接影响到电机的性能和稳定性。

因此，电机控制算法的优化也是新能源汽车驱动系统中的重要研究方向。

目前较为流行的电机控制算法有电流控制和矢量控制两种。

电流控制是通过控制电机的相电流来控制电机的输出扭矩和速度，具有简单、可靠、精度高和易于实现等优点。

但是，电流控制过程中容易造成电机的磁链饱和和反电动势等问题，限制了其在控制精度和效率方面的进一步提高。

矢量控制是通过控制电机的磁通和转子位置来实现电机输出扭矩和速度的控制。

相对于电流控制，矢量控制可以在更广泛的工作点上实现高效、准确和精确定位控制，因此在新能源汽车驱动系统中被广泛应用。

五、变速箱控制策略的优化变速箱在新能源汽车中发挥着至关重要的作用，通过调整电动机的输出电压和电流来实现驱动器和车轮之间的动力传递。