纯电动汽车控制系统

【摘要】： 纯电动汽车应用技术作为当今汽车行业高新技术发展的必然趋势,它涉及车辆工程、电机驱动技术、控制技术、电池技术等领域的核心技术。在石油资源面临枯竭,环境保护态势日趋严峻的紧迫需求下,电动汽车的发展业已成为全球的共识,从而成为当前相关领域的研究热点。 本文对轮式驱动电动汽车的控制系统进行了相关系列关键技术的研究,聚焦于基于TMS320F2812 DSP的两轮独立驱动电动汽车控制系统的研究,并以实验样车的设计和实现为切入点,进行了相关问题系统深入的分析、研究、设计和实验。 首先,本文对电子差速系统的控制策略进行了研究。在对比研究现有的两种不同控制方式的电子差速方案基础上,提出了以Ackerman-Jeantand转向模型为参考的性能良好的电子差速方案,并进而结合现有转向系统,设计并实现了样车的转向系统。 其次,在电机驱动及其控制的理论分析基础上,设计了基于TMS320F2812DSP的两轮独立驱动的电动汽车控制系统,给出了性能完善的硬件电路及其软件的设计方案。该方案考虑了潜在的电磁干扰(EMI)问题,深入系统地给出了相应的消除电磁干扰的技术措施。 最后,本文对设计完成的样车从机械结构、电气系统两个方面对其特性参数进行了描述,通过大量的全方位的整车实验研究,验证了控制系统与整车运行系统的可行性及可靠性,并最终实现了样车的示范运行实验。 【关键词】：电动汽车 轮毂电机 电子差速 DSP2812 电磁干扰
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-7
• 第一章 绪论7-19
• 1.1 课题背景及选题意义7-8
• 1.2 电动汽车的历史8-9
• 1.3 电动汽车的现状9-11
• 1.3.1 国外发展现状9-10
• 1.3.2 国内发展现状10-11
• 1.4 发展电动汽车目前存在的主要问题及关键技术11-13
• 1.4.1 发展电动汽车目前存在的主要问题11-12
• 1.4.2 电动汽车的关键技术12-13
• 1.5 电动汽车轮式驱动研究现状13-15
• 1.6 电动汽车驱动系统15-17
• 1.7 本课题的主要研究工作17-19
• 第二章 电子差速控制研究19-32
• 2.1 传统机械差速器原理20-21
• 2.2 现有电子差速模型的分析21-26
• 2.2.1 基于速度控制的电子差速模型21-23
• 2.2.2 基于转矩控制的电子差速模型23-26
• 2.3 本样车的电子差速控制26-29
• 2.4 电动汽车转向系统29-30
• 2.4.1 转向系统的类型29
• 2.4.2 线控转向系统29-30
• 2.4.3 样车的转向系统30
• 2.5 本章小结30-32
• 第三章 基于DSP的控制系统设计与研究32-59
• 3.1 轮式驱动与轮毂电机32-33
• 3.1.1 轮式驱动方式32-33
• 3.1.2 轮毂电机33
• 3.2 应用于电动汽车的电机驱动控制策略分析33-39
• 3.2.1 电压控制策略34-37
• 3.2.2 转矩闭环控制策略37-38
• 3.2.3 转速闭环控制策略38
• 3.2.4 样车采用的控制策略38-39
• 3.3 基于TMS20F2812的控制系统设计39-49
• 3.3.1 总体概述39-40
• 3.3.2 PWM调制方式的研究40-42
• 3.3.3 电流检测42-43
• 3.3.4 转子位置检测和速度计算43-46
• 3.3.5 驱动与过流保护46-47
• 3.3.6 开关电源的保护电路47
• 3.3.7 控制系统的软件设计47-49
• 3.4 控制系统的电磁兼容分析49-52
• 3.4.1 电磁兼容设计的必要性和常用方法49-50
• 3.4.2 样车电子线路的抗干扰设计50-51
• 3.4.3 软件抗干扰设计51-52
• 3.5 相关实验结果分析52-58
• 3.6 本章小结58-59
• 第四章 样车实施方案59-70
• 4.1 设计目标59
• 4.2 轮式驱动电动汽车的样车59-60
• 4.3 样车的电气控制系统60-69
• 4.3.1 控制输入61-63
• 4.3.2 驱动电路63-64
• 4.3.3 主控电路64-65
• 4.3.4 显示电路65-67
• 4.3.5 电源67-69
• 4.3.6 指示操作台69
• 4.4 本章小结69-70
• 全文总结70-71
• 参考文献71-74
• 攻读硕士学位期间发表的论文74-75
• 附录 1: 车驱动系统电路原理图75-78
• 附1.1 机位置检测信号整形电路原理图75
• 附1.2 机驱动电路原理图75-77
• 附1.3 输入及电流反馈信号处理电路77-78
• 致谢78

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