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牵引力合成式混合动力驱动系统的建模与仿真

王勇  
【摘要】:能源危机与环境污染给世界汽车工业的稳定发展带来了严峻挑战。电动汽车作为新能源汽车的代表,为未来汽车发展指明了方向。电动汽车仿真技术的研究与应用缩短了电动汽车的开发周期,节省了科研经费。 前向仿真与后向仿真作为两种最典型的电动汽车仿真结构,无论是在建模方式或是仿真运算上都各有优劣。本文通过理论结合实例的比较分析,指出了后向仿真适用于设计初期,指导整车部件及控制策略选型:而前向仿真则更适宜于设计后期,针对实车应用的部件参数与控制策略的优化改进。 本文首先分析了电动汽车驱动系统结构和类型,并对各种驱动类型的特点和适用条件作了总结。接着介绍了牵引力合成式混合动力驱动系统主要部件建模思想和建模方式,分析了电动汽车驱动系统的动力输出特性与电动汽车行驶动力要求之间的关系,在此基础上建立了整车动力学模型,并且针对双轴电机/电机驱动系统和双轴发动机/电机驱动系统提出了相应的控制策略。 接着,对本课题所涉及的地下专用车的整车控制器按其整车结构与布置特点提出了相应的控制方案,并在Matlab环境下按前向仿真结构的要求搭建控制器仿真模型和整车动力学模型,并进行仿真测试,仿真结果符合设计要求。 最后,以地下专用车为基础,在相同的条件下,搭建单轴单电机驱动系统仿真模型并进行仿真运算,通过对仿真结果比较分析得出结论,地下专用车所采用的双轴双电机驱动系统,具有节能、环保、动力性能好和越野性能强的优点。


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