混合动力汽车用电机控制策略的设计(附件)
所谓混合动力驱动汽车，简单说就是使用燃油和电共同驱动车辆的车，这种驱动形式的车，对于缓解当今世界的能源紧缺，生态环境破坏等问题有很大帮助。与传统内燃机的车辆相比，主要多了一个电动驱动机。而电动驱动机目前采用的基本上都是无刷电机，因为他相对与其他电机有着转速快，启动快，运行稳定性好，点子化程度高等优点，所以无刷电机是混合动力汽车的当仁不让的第一选择。此论文对双闭环可逆直流PWM调速系统展开了细致深层次的研究，直流调速原理因为综合性能好，所以选择它为研究对象，并且选择双闭环直流PWM调速系统，在将它建立仿真模型。我们用电机模型和电子芯片建模，全面控制对象的基础掌握之后，主要研究电机的驱动策略，包括驱动策略的软硬件两个部分。本文将两个部分相结合，进行深入研究，并最后完成设计。 本文从多角度研究了此系统工作原理和如何提高调速性能，对IGBT模块中的中驱动、吸收、保护控制等各类技术进行了讨论和研究，关于微机的控制，本文从多方面研讨了有关数字触发、数字测速、数字PWM调制器，PWM变换电路、转速与电流控制器的各种原理,最终提出了软、硬件的实现方案。关键词 混合动力车,直流电机,模糊控制,双闭环
目 录
1 绪论 1
1.1 本课题研究的背景及意义 1
1.2 定义 1
1.3 概述 2
1.4分类 2
1.5研究现状 2
1.6工作原理 3
2混合动力车用电机控制系统总体结构及控制策略 3
2.1总体设计方案 3
2.2系统的总体结构和工作过程 4
2.3调速方法以及可控电源介绍 5
2.4选择PWM控制系统的理由 5
2.5 双闭环调速系统及其静特性 6
3调节器的设计与计算 7
3.1系统的动态校正PI调节器设计 7
3.2 电流调节器的设计计算 9
4 双闭环直流脉宽调速系统的硬件电路设计 15
4.1基准电源的设置 16
4.2 电流调节器电路设计 16
4.3转速调节器 17
4.4 信号产生电路 17
4.5IGBT基极驱动电路原理 19< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 4.6 基于EXB841驱动电路设计 20
4.7 锯齿波信号发生电路 21
4.8转速，电流检测电路 21
5系统仿真分析 26
总结 29
致谢 30
参考文献 31
附录 32
附录1电路原理图 32
附录2系统仿真图 33
1 绪论
1.1 本课题研究的背景及意义
随着时代的发展，科技的进步，社会的发展，经济的发展，人类对车辆的需求越来越大，而拥有车的人也越来越多，于是乎造成了许许多多的问题，如交通堵塞，车祸，而最主要的问题就是对环境造成了极大的污染，以及能源的紧缺，正如我们所知道的，地球上的石油资源是有限的，尽管还有许多未被发现，但是终究有一天，他们将会开发殆尽，到那个时候，后果将不堪设想。
能源危机以及环境污染的压力使得人类越来越重视汽车的节能与环保性能，促使汽车制造商开发更加环保节能的车。燃料电池、纯电动以及混合动力等节能与新能源技术尤其受到重视。
世界经济的发展和汽车工业的发展是不可分开的，汽车的产生发展在很大程度上影响着人们的生活方式。但是，在享受着汽车给我们带来的方便的时候，引发了不少负面影响，如汽车排放的尾气引起空气质量问题、石油资源的稀缺和环境的糟糕等。所以就汽车工业发展而引发的各类问题，研究更节能、更加环保技术十分有必要。
将混合动力汽车、太阳能汽车和纯电动汽车这三种先进技术相比而言，太阳能电池的技术与传统内燃机相比差很远，而且充电问题难解决，导致续驶里程低与动力性较差，而且造价不菲，与之相配套的设施还难以满足推广和应用。而混合动力汽车的成本和太阳能或者纯电动比就比较低了，具有方便改良等优点，从而是一种更加有研究价值的新技术。
1.2 定义
混合动力汽车（Hybrid Vehicle）是指车辆驱动系统由两个或两个以上能同时工作或者单独驱动的驱动系统的车辆，发动机的行驶功率依据实际路况等各种决定如何提供和分配动力。
一般所谓的混合动力汽车，是指油电混合动力汽车（Hybrid ElectricVehicle,?HEV），就是指同时拥有传统油动内燃机（如汽油机或者柴油机）和一套电动机作为动力输出的车辆。
地球上的大多数国家对于环境的保护措施渐严格，因为混合动力车辆节约能源、排量小，从而成为汽车研究与开发的趋势，并逐渐商业化。
通常情况下，混合动力汽车的电驱动系统中包含驱动电动机、能发电的发电机和储存多余电能的蓄电池。蓄电池一般有以下几种：铅蓄电池、氢电池和锂电池，氢燃料电池在不久的将来有可能被使用。
1.3 概述
车辆的驱动由两个或两个以上能同时运转或单独驱动的系统构成，车辆的行驶的功率由两个驱动系统根据实际情况来决定。因为每个部件形式、布置和策略控制的不同，所以有多种形式。混动车辆因为节能、低排放等优点在汽车界的引起极大关注。混合动力既有内燃机能长时间工作的优点，又有电动机启动快，污染小，噪声小的优点，提高了热效率，同时还减少了废弃排放。现在，世界正朝着汽车混合动力方向发展。
1.4 分类
按照混合动力汽车驱动的联结方式，混合动力汽车一般情况下可分为三类：
①串联式混合动力汽车主要将发动机、发电机、用电机总成用串联，组成了串联的HEV的动力系统。
②并联式混合动力汽车的动力总成由发动机和发电机并联，两大总成功率可以自由切换单独输出，或者互相叠加输出。
③混动式混动汽车将串联式和并联式的两种结构混合起来，发动机、电动发电机和驱动电机是其主要的动力总成。
1.5 研究现状
当今社会使用的燃油汽车有好多毛病，据有关部门调查，正常情况下，汽车只有40%的动力被使用了，如果在市区，可能更低，而且污染相当严重。自从20世纪90年代，全世界的政府都在呼吁环境保护，许许多多的新能源汽车不断发明。尽管很多人认为电动汽车才是未来的发展趋势，但是充电等问题终究难以解决，而且电池的电能储存和油相差甚远，纯电动汽车发展还有好多年的路要走。
目 录
1 绪论 1
1.1 本课题研究的背景及意义 1
1.2 定义 1
1.3 概述 2
1.4分类 2
1.5研究现状 2
1.6工作原理 3
2混合动力车用电机控制系统总体结构及控制策略 3
2.1总体设计方案 3
2.2系统的总体结构和工作过程 4
2.3调速方法以及可控电源介绍 5
2.4选择PWM控制系统的理由 5
2.5 双闭环调速系统及其静特性 6
3调节器的设计与计算 7
3.1系统的动态校正PI调节器设计 7
3.2 电流调节器的设计计算 9
4 双闭环直流脉宽调速系统的硬件电路设计 15
4.1基准电源的设置 16
4.2 电流调节器电路设计 16
4.3转速调节器 17
4.4 信号产生电路 17
4.5IGBT基极驱动电路原理 19< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 4.6 基于EXB841驱动电路设计 20
4.7 锯齿波信号发生电路 21
4.8转速，电流检测电路 21
5系统仿真分析 26
总结 29
致谢 30
参考文献 31
附录 32
附录1电路原理图 32
附录2系统仿真图 33
1 绪论
1.1 本课题研究的背景及意义
随着时代的发展，科技的进步，社会的发展，经济的发展，人类对车辆的需求越来越大，而拥有车的人也越来越多，于是乎造成了许许多多的问题，如交通堵塞，车祸，而最主要的问题就是对环境造成了极大的污染，以及能源的紧缺，正如我们所知道的，地球上的石油资源是有限的，尽管还有许多未被发现，但是终究有一天，他们将会开发殆尽，到那个时候，后果将不堪设想。
能源危机以及环境污染的压力使得人类越来越重视汽车的节能与环保性能，促使汽车制造商开发更加环保节能的车。燃料电池、纯电动以及混合动力等节能与新能源技术尤其受到重视。
世界经济的发展和汽车工业的发展是不可分开的，汽车的产生发展在很大程度上影响着人们的生活方式。但是，在享受着汽车给我们带来的方便的时候，引发了不少负面影响，如汽车排放的尾气引起空气质量问题、石油资源的稀缺和环境的糟糕等。所以就汽车工业发展而引发的各类问题，研究更节能、更加环保技术十分有必要。
将混合动力汽车、太阳能汽车和纯电动汽车这三种先进技术相比而言，太阳能电池的技术与传统内燃机相比差很远，而且充电问题难解决，导致续驶里程低与动力性较差，而且造价不菲，与之相配套的设施还难以满足推广和应用。而混合动力汽车的成本和太阳能或者纯电动比就比较低了，具有方便改良等优点，从而是一种更加有研究价值的新技术。
1.2 定义
混合动力汽车（Hybrid Vehicle）是指车辆驱动系统由两个或两个以上能同时工作或者单独驱动的驱动系统的车辆，发动机的行驶功率依据实际路况等各种决定如何提供和分配动力。
一般所谓的混合动力汽车，是指油电混合动力汽车（Hybrid ElectricVehicle,?HEV），就是指同时拥有传统油动内燃机（如汽油机或者柴油机）和一套电动机作为动力输出的车辆。
地球上的大多数国家对于环境的保护措施渐严格，因为混合动力车辆节约能源、排量小，从而成为汽车研究与开发的趋势，并逐渐商业化。
通常情况下，混合动力汽车的电驱动系统中包含驱动电动机、能发电的发电机和储存多余电能的蓄电池。蓄电池一般有以下几种：铅蓄电池、氢电池和锂电池，氢燃料电池在不久的将来有可能被使用。
1.3 概述
车辆的驱动由两个或两个以上能同时运转或单独驱动的系统构成，车辆的行驶的功率由两个驱动系统根据实际情况来决定。因为每个部件形式、布置和策略控制的不同，所以有多种形式。混动车辆因为节能、低排放等优点在汽车界的引起极大关注。混合动力既有内燃机能长时间工作的优点，又有电动机启动快，污染小，噪声小的优点，提高了热效率，同时还减少了废弃排放。现在，世界正朝着汽车混合动力方向发展。
1.4 分类
按照混合动力汽车驱动的联结方式，混合动力汽车一般情况下可分为三类：
①串联式混合动力汽车主要将发动机、发电机、用电机总成用串联，组成了串联的HEV的动力系统。
②并联式混合动力汽车的动力总成由发动机和发电机并联，两大总成功率可以自由切换单独输出，或者互相叠加输出。
③混动式混动汽车将串联式和并联式的两种结构混合起来，发动机、电动发电机和驱动电机是其主要的动力总成。
1.5 研究现状
当今社会使用的燃油汽车有好多毛病，据有关部门调查，正常情况下，汽车只有40%的动力被使用了，如果在市区，可能更低，而且污染相当严重。自从20世纪90年代，全世界的政府都在呼吁环境保护，许许多多的新能源汽车不断发明。尽管很多人认为电动汽车才是未来的发展趋势，但是充电等问题终究难以解决，而且电池的电能储存和油相差甚远，纯电动汽车发展还有好多年的路要走。
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