FSE電動方程式賽車動力系統(tǒng)控制策略的研究.pdf

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

2、取得好成績的有力保障。本文依托廣東工業(yè)大學(xué)電動賽車項目，從電機控制和整車動力控制兩個層面，對永磁同步電機矢量控制策略和整車牽引力控制策略進行了深入研究。
　　首先，分析了永磁同步電機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理，詳細分析了永磁同步電機的工作特點、電機三相靜止坐標系到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系的矢量變換、空間矢量脈寬調(diào)制驅(qū)動方式以及內(nèi)嵌式永磁同步電機的最大轉(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、機驅(qū)動方式，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矢量控制系統(tǒng)，并對系統(tǒng)分別進行了負載轉(zhuǎn)矩變化和目標轉(zhuǎn)速變化的動態(tài)仿真研究。
　　然后，分析了賽車在直線加速過程中的車輛縱向動力學(xué)，對各類阻力、驅(qū)動力和附著力建立了相關(guān)數(shù)學(xué)模型，并在Matlab/Simulink中建立了包括電機及其驅(qū)動模塊、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，對系統(tǒng)進行仿真研究。
　　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矢量控制系統(tǒng)在負載轉(zhuǎn)矩變化和目標轉(zhuǎn)速變化的動態(tài)仿真中，具有優(yōu)秀的動態(tài)性能，可以有效提升 FSE賽車動力系統(tǒng)的性能?；谏鲜鲭姍C驅(qū)動控制系統(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，與沒有模糊-