对于轮毂式混合动力汽车研发

更新时间:2024-01-21 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:混合动力汽车工业化生产的硬件及软件已经基本成熟,作为现今汽车工业中最具有产业化作用的新能源汽车类型之一,其进展对于应对处理汽车保有量增加所导致的全球环境污染及能源短缺不足,具有十分重要的作用。轮毂式混合动力汽车,作为一种新型的汽车结构型式,其具备动力独立可控,轻便灵活,性能优越等优点,正在使其得到越来越广泛的运用。在国外,目前已有相对较成熟的轮毂电机产品以及轮毂驱动的样车出现,且在军用和民用车辆上都有运用;国内也在其领域取得了一定的成果。本论文以串联式轮毂驱动混合动力汽车作为探讨对象,主要进行了以下工作:首先按照轮毂电机转子结构以及电机类型的不同,对其进行了分类;考虑到高速内转子型的轮毂电动机具有质量轻,比功率高,效率高的优点,且随着紧凑型行星齿轮变速机构的出现,使其在功率密度方面比低速外转子型的轮毂电机更加具有竞争力,由此,本论文中轮毂电机形式选为高速内转子型。基于串联式轮毂驱动汽车的布局结构图,并结合所确定的目标车型的动力性能指标及动力参数匹配原则,对其进行了动力部件的匹配选择,初步确定了串联式轮毂驱动车辆各个主要动力元件的基本参数,主要包括:发动机性能参数,电动机的性能参数以及蓄电池的相关参数。在忽略轮胎差别、地面影响因素及相关的假定条件下,基于Ackerman-Jean-tand转向浅析模型,本论文提出了相应的电子差速制约对策及制约流程框图,同时建立了车辆差速制约的结构图。针对驱动电机部分,首先基于相关的假定条件,建立起了永磁无刷直流电动机的数学模型;对电机制约部分,采取转速---电流双闭环反馈的制约方式:电流环采取电流斩波制约方式,速度部分采取经典的PI制约方式。同时对电流斩波以及PI制约方式的原理分别进行了论述。基于电动机的数学模型以及制约方式的确定,在MATLAB/simupnk环境下完成了永磁无刷直流电动机的仿真模型的建立,对其进行了仿真浅析,仿真结果表明其具有良好的响应特性,以而论证了永磁无刷直流电机速度制约环与电流制约环的可行性,对轮毂驱动的车辆的探讨具有一定的参考价值。关键词:混合动力汽车论文轮毂电动机论文永磁无刷直流电动机论文
本论文由www.808so.com摘要4-5
Abstract5-9
第1章 绪论9-15
1.1 探讨背景及作用9-10
1.2 国内外的进展情况概述10-13
1.2.1 国外探讨进展情况回顾10-12
1.2.2 国内探讨进展情况回顾12-13
1.3 轮毂驱动混合汽车需解决的关键技术13-14
1.4 本课题的主要探讨内容14-15
第2章 轮毂驱动混合动力汽车动力参数计算15-31
2.1 轮毂电动机的概述15-17
2.2 串联式轮毂驱动混合动力系统的结构17-22
2.3 轮毂驱动混合动力汽车的性能指标以及匹配原则22-24
2.3.1 轮毂驱动混合动力汽车的性能指标23
2.3.2 轮毅驱动混合动力汽车的匹配原则23-24
2.4 轮毂驱动串联式混合动力汽车动力参数计算24-30
2.4.1 发动机的选型及参数匹配计算24-27
2.4.2 电动机的选型以及功率的确定27-29
2.4.3 电池的容量和数量的设计29-30
2.5 本章小结30-31
第3章 轮毂驱动混合动力汽车差速制约对策31-44
3.1 轮毅驱动混合动力汽车动力学浅析31-38
3.1.1 车辆坐标系、大地坐标系31-32
3.1.2 轮毂驱动混合动力汽车直线行驶时的动力学方程32-36
3.1.3 轮毂驱动混合动力汽车转向行驶的动力学浅析36-38
3.2 轮毂驱动混合动力汽车转向行驶制约38-42
3.2.1 电子差速制约对策38-40
3.2.2 差速系统制约结构40-42
3.3 本章小结42-44
第4章 永磁无刷直流电机的制约44-58
4.1 永磁无刷直流电动机驱动的基本原理44-47
4.2 永磁无刷直流电动机的数学模型47-51
4.3 永磁无刷直流电机的制约51-57
4.3.1 永磁无刷直流电动机电流环的制约53-54
4.3.2 永磁无刷直流电动机速度环的制约54-57
4.3.2.1 PID制约的原理55-56
4.3.2.2 PID参数的整定56-57
4.4 本章小结57-58
第5章 永磁无刷直流电动机的建模与仿真58-70
5.1 仿真软件MATLAB/Simupnk的介绍58-59
5.2 仿真模块的建立59-66
5.3 仿真结果浅析66-69
5.4 本章小结69-70
第6章 总结与展望70-72
6.1 总结70-71
6.2 展望71-72
参考文献72-75
致谢75-76
附录 攻读硕士学位期间发表的论文76
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