电动汽车速度控制系统的分析(附件)
日期 2019年4月1日 汽车在生活中广泛应用，成为人们交通出行不可或缺的一部分。相对于传统的燃油车，电动汽车具有低碳环保，节约能源的优点，正逐步的替代燃油车成为城市生活中出行代步的主要交通工具。相对于燃油车，电动汽车上所采用的动力装置也不同，从性能参数等各方面对比比较，选出了现阶段被电动汽车广泛采用的发动机机型——永磁同步驱动电机。它具有外形小，质量轻，生产成本低等特点，因此而被多用于电动汽车驱动。本文主要研究了在汽车行驶过程中，滚阻系数大小对汽车行驶时速度的影响。比较了三种路面下不同的滚阻系数对汽车行驶速度的变化。借助LabVIEW 仿真软件，搭建整车动力系统模型，完成汽车动力性仿真试验，与实际路面上试验进行比对，仿真结果验证了纯电动汽车系统模型的正确性和设计的可行性。为今后在汽车动力系统仿真研究方面提供了有力的实际材料支撑。
目录
引言 1
一、汽车运动的工作原理 2
（一）汽车运动的工作原理 2
（二）汽车的驱动 2
（三）汽车行驶过程中的阻力 2
二、动力装置参数的选定 4
（一）电动汽车的动力装置 4
（二）动力装置的选定 5
三、电动汽车的动力系统LabVIEW 的仿真与测试 5
（一）LabVIEW 软件介绍 5
（二）电动汽车仪表盘仿真设计 6
（三）仿真模型的构成部分 6
（四）对仿真模型进行变量试验 7
四、汽车行驶的路上试验 7
（一）某型汽车的路上试验 8
（二）路面试验数据记录 9
（三）仿真设计比对实际试验结果验证 9
总结 10
参考文献 11
致谢 12
引言
生活中，人们的出行方式随着经济的发展，越来越多样化，最离不开的还是汽车代步出行。传统燃油汽车的尾气排放，给城市的环境带来了很大的污染。随着科学技术的进步，新能源汽车，以电代油，减少不可燃物的产生，从源头上减少了大气污染。相比于传统的燃油汽车，电动汽车有着起步 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
加速快，运行达到零污染，能耗低等优点，已经越来越广泛的被人们应用于生活当中。
为了能够符合人们出行的速度要求，汽车本身构造的内在因素就有很多。在选用动力系统装置方面，是使用直流驱动电机还是交流异步电机或是开关磁阻电动电机亦或是永磁同步电机都要从驱动电机的性能参数以及性价比等各方面来综合考虑。外在因素，还得考虑汽车是否可以匀速行驶直线通过各种路面。例如通过卵石路面与沥青路面加速到相同的速度，所花费的时间是不同的。本文通过汽车行驶在三种不同路面上的试验，与LabVIEW 软件进行汽车动力系统的仿真，分析电动汽车动力系统的运行状况，为汽车在不同路面上的行驶状况提供有力的数据说明。
对汽车在仿真领域的动力系统研究，提供了珍贵的材料说明，为汽车在仿真研究领域提供了更广阔的发展前景。 一、汽车运动的工作原理
（一）汽车运动的工作原理
在行驶过程中，可以作用在地面上的各种外力的总和就是汽车的动力，这个动力包括各种方向的外力，通俗来说就是驱动力加上行驶阻力就是动力。行驶阻力包括行驶过程中地面的滚动阻力Ff和来自空气的空气阻力Fw，运动原理见图11。
图11 汽车的运动原理
（二）汽车的驱动
在向汽车发送油门信号的同时，发动机会产生相应的转矩，经传动系传至驱动轮上。此时作用于驱动轮上的转矩Tt产生一对地面的圆周力F0，地面对驱动轮的反作用力Ft（方向与F0相反）即是汽车的驱动外力，此力称为汽车的驱动力（见图12）。
图12 汽车的驱动力
（三）汽车行驶过程中的阻力
汽车等速行驶经过水平路面时，需要克服地面对轮胎的力和空气对车身的力，即滚动阻力和空气阻力。滚动阻力以符号Ff表示，空气阻力以符号Fw表示，因此在水平道路上等速行驶时，汽车必须克服滚动阻力和空气阻力，行驶总阻力为（注：水平地面等速行驶时不考虑加速阻力和坡度阻力）。
滚动阻力
在行驶过程中车轮会对路面做功，轮胎与路面的接触面相互作用，产生法向、切向两个方向的力，以及相应的轮胎和支承路面的变形。变形的因素主要取决于轮胎和支承路面的相对刚度，当弹性轮胎在硬路面（混凝土、沥青路）上滚动时，轮胎的变形是主要的。
Ff=W*f
上式中，W称为车轮负荷，f称为滚动阻力系数，滚动阻力Ff与W和f成正比关系。
经过试验，人们得出了影响滚动阻力系数的主要因素。滚动阻力系数主要与路面的类型，轮胎的标准气压、结构组成、用材质量以及行驶过程中的车速有关。表11是汽车在几类行驶路面上，中等速度下测出的大致滚动阻力系数值。
表11 滚动阻力系数f的数值
路面类型
滚动阻力系数
路面类型
滚动阻力系数
良好的沥青或混凝土路面
0.010~0.018
泥泞土路（雨季或解冻期）
0.100~0.250
一般的沥青或混凝土路面
0.018~0.020
干砂
0.100~0.300
碎石路面
0.020~0.025
湿砂
0.060~0.150
良好的卵石路面
0.025~0.030
结冰路面
0.015~0.030
坑洼的卵石路面
0.035~0.050
压紧的雪道
0.030~0.050
干燥的压紧土路
0.025~0.035
雨后的压紧土路
0.050~0.150
空气阻力
在直线行驶过程中，空气对汽车表面摩擦而阻碍汽车运动的力，就称为空气阻力。在汽车行驶范围内，空气阻力的数值通常都总结成与气流相对速度的动压力1/2*ρ*u2成正比例，即：
目录
引言 1
一、汽车运动的工作原理 2
（一）汽车运动的工作原理 2
（二）汽车的驱动 2
（三）汽车行驶过程中的阻力 2
二、动力装置参数的选定 4
（一）电动汽车的动力装置 4
（二）动力装置的选定 5
三、电动汽车的动力系统LabVIEW 的仿真与测试 5
（一）LabVIEW 软件介绍 5
（二）电动汽车仪表盘仿真设计 6
（三）仿真模型的构成部分 6
（四）对仿真模型进行变量试验 7
四、汽车行驶的路上试验 7
（一）某型汽车的路上试验 8
（二）路面试验数据记录 9
（三）仿真设计比对实际试验结果验证 9
总结 10
参考文献 11
致谢 12
引言
生活中，人们的出行方式随着经济的发展，越来越多样化，最离不开的还是汽车代步出行。传统燃油汽车的尾气排放，给城市的环境带来了很大的污染。随着科学技术的进步，新能源汽车，以电代油，减少不可燃物的产生，从源头上减少了大气污染。相比于传统的燃油汽车，电动汽车有着起步 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
加速快，运行达到零污染，能耗低等优点，已经越来越广泛的被人们应用于生活当中。
为了能够符合人们出行的速度要求，汽车本身构造的内在因素就有很多。在选用动力系统装置方面，是使用直流驱动电机还是交流异步电机或是开关磁阻电动电机亦或是永磁同步电机都要从驱动电机的性能参数以及性价比等各方面来综合考虑。外在因素，还得考虑汽车是否可以匀速行驶直线通过各种路面。例如通过卵石路面与沥青路面加速到相同的速度，所花费的时间是不同的。本文通过汽车行驶在三种不同路面上的试验，与LabVIEW 软件进行汽车动力系统的仿真，分析电动汽车动力系统的运行状况，为汽车在不同路面上的行驶状况提供有力的数据说明。
对汽车在仿真领域的动力系统研究，提供了珍贵的材料说明，为汽车在仿真研究领域提供了更广阔的发展前景。 一、汽车运动的工作原理
（一）汽车运动的工作原理
在行驶过程中，可以作用在地面上的各种外力的总和就是汽车的动力，这个动力包括各种方向的外力，通俗来说就是驱动力加上行驶阻力就是动力。行驶阻力包括行驶过程中地面的滚动阻力Ff和来自空气的空气阻力Fw，运动原理见图11。
图11 汽车的运动原理
（二）汽车的驱动
在向汽车发送油门信号的同时，发动机会产生相应的转矩，经传动系传至驱动轮上。此时作用于驱动轮上的转矩Tt产生一对地面的圆周力F0，地面对驱动轮的反作用力Ft（方向与F0相反）即是汽车的驱动外力，此力称为汽车的驱动力（见图12）。
图12 汽车的驱动力
（三）汽车行驶过程中的阻力
汽车等速行驶经过水平路面时，需要克服地面对轮胎的力和空气对车身的力，即滚动阻力和空气阻力。滚动阻力以符号Ff表示，空气阻力以符号Fw表示，因此在水平道路上等速行驶时，汽车必须克服滚动阻力和空气阻力，行驶总阻力为（注：水平地面等速行驶时不考虑加速阻力和坡度阻力）。
滚动阻力
在行驶过程中车轮会对路面做功，轮胎与路面的接触面相互作用，产生法向、切向两个方向的力，以及相应的轮胎和支承路面的变形。变形的因素主要取决于轮胎和支承路面的相对刚度，当弹性轮胎在硬路面（混凝土、沥青路）上滚动时，轮胎的变形是主要的。
Ff=W*f
上式中，W称为车轮负荷，f称为滚动阻力系数，滚动阻力Ff与W和f成正比关系。
经过试验，人们得出了影响滚动阻力系数的主要因素。滚动阻力系数主要与路面的类型，轮胎的标准气压、结构组成、用材质量以及行驶过程中的车速有关。表11是汽车在几类行驶路面上，中等速度下测出的大致滚动阻力系数值。
表11 滚动阻力系数f的数值
路面类型
滚动阻力系数
路面类型
滚动阻力系数
良好的沥青或混凝土路面
0.010~0.018
泥泞土路（雨季或解冻期）
0.100~0.250
一般的沥青或混凝土路面
0.018~0.020
干砂
0.100~0.300
碎石路面
0.020~0.025
湿砂
0.060~0.150
良好的卵石路面
0.025~0.030
结冰路面
0.015~0.030
坑洼的卵石路面
0.035~0.050
压紧的雪道
0.030~0.050
干燥的压紧土路
0.025~0.035
雨后的压紧土路
0.050~0.150
空气阻力
在直线行驶过程中，空气对汽车表面摩擦而阻碍汽车运动的力，就称为空气阻力。在汽车行驶范围内，空气阻力的数值通常都总结成与气流相对速度的动压力1/2*ρ*u2成正比例，即：
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