FSE電動(dòng)方程式賽車動(dòng)力系統(tǒng)控制策略的研究.pdf

1、隨著電動(dòng)汽車由于環(huán)保節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)逐漸被人們重新關(guān)注，電動(dòng)汽車正加速普及，與之相關(guān)技術(shù)研究領(lǐng)域成為了行業(yè)熱點(diǎn)，為培養(yǎng)相關(guān)人才而舉辦的大學(xué)生方程式電動(dòng)汽車大賽自成立以后也越來(lái)越受到重視。
　　電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的控制技術(shù)包括電機(jī)控制技術(shù)、整車控制技術(shù)和電池控制技術(shù)，是電動(dòng)方程式賽車的核心技術(shù)。動(dòng)力系統(tǒng)的控制策略對(duì)賽車動(dòng)力性能的發(fā)揮具有至關(guān)重要的作用。在動(dòng)態(tài)項(xiàng)目占據(jù)大量比重的中國(guó)大學(xué)生電動(dòng)方程式汽車大賽中，動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)良表現(xiàn)是賽車

2、取得好成績(jī)的有力保障。本文依托廣東工業(yè)大學(xué)電動(dòng)賽車項(xiàng)目，從電機(jī)控制和整車動(dòng)力控制兩個(gè)層面，對(duì)永磁同步電機(jī)矢量控制策略和整車牽引力控制策略進(jìn)行了深入研究。
　　首先，分析了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，詳細(xì)分析了永磁同步電機(jī)的工作特點(diǎn)、電機(jī)三相靜止坐標(biāo)系到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的矢量變換、空間矢量脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)方式以及內(nèi)嵌式永磁同步電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩電流比和弱磁控制策略，并且利用Matlab/Simulink軟件，采用空間矢量脈寬調(diào)制的電

3、機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，建立了基于最大轉(zhuǎn)矩電流比和弱磁控制策略的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)分別進(jìn)行了負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化和目標(biāo)轉(zhuǎn)速變化的動(dòng)態(tài)仿真研究。
　　然后，分析了賽車在直線加速過(guò)程中的車輛縱向動(dòng)力學(xué)，對(duì)各類阻力、驅(qū)動(dòng)力和附著力建立了相關(guān)數(shù)學(xué)模型，并在Matlab/Simulink中建立了包括電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)模塊、車體模塊、滑轉(zhuǎn)率模塊和輪胎模塊的整車仿真模型。
　　最后，根據(jù)模糊-PI控制思想，提出了電動(dòng)方程式賽車模糊-PI復(fù)合控制的牽

4、引力控制方式，設(shè)計(jì)了具體的控制策略，并根據(jù)該策略在Matlab/Simulink中建立了相應(yīng)的牽引力控制器模型，結(jié)合已建立的整車仿真模型，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。
　　結(jié)果表明：基于最大轉(zhuǎn)矩電流比和弱磁控制策略的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)在負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化和目標(biāo)轉(zhuǎn)速變化的動(dòng)態(tài)仿真中，具有優(yōu)秀的動(dòng)態(tài)性能，可以有效提升 FSE賽車動(dòng)力系統(tǒng)的性能。基于上述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的整車模糊-PI牽引力控制方式，能夠顯著提高賽車的直線加速能力，與沒(méi)有模糊-