新型双电机耦合驱动系统驱动控制策略研究

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1、新型双电机耦合驱动系统驱动控制策略研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：曾剑峰指导教师：胡明辉副教授学位类别：工程硕士（车辆工程领域）重庆大学汽车工程学院二O一五年五月StudyonDriveControlStrategyforaNovelDual-MotorCouplingPowertrainAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByZeng

2、JianFengSupervisedbyAss.Prof.HuMinghuiSpecialty:ME(VehicleEngineeringField)CollegeofVehicleEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015中文摘要摘要环境污染和能源危机日益严重，节能环保的电动汽车成为近年来研究的热点。电机驱动系统是电动汽车的核心部件，然而随着消费者对电动汽车性能要求的不断提高和电机驱动系统技术研究的不断深入，传统电机驱动系统的缺点日益显

3、著，成为了电动汽车发展和普及的一道瓶颈。因此，研究和开发一种高效能、低成本的新型电机驱动系统是十分有必要的。因此，本文在已有研究成果的基础上，针对一种采用行星轮系和固定轮系进行耦合的新型双电机耦合驱动系统，开展了以下几个方面的研究：①各驱动模式下系统动力学的研究基于双电机行星耦合传动系统的结构特性，将其驱动模式分为电机1单独驱动模式、电机2单独驱动模式、双电机转矩耦合驱动模式和双电机转速耦合驱动模式，利用等效杠杆法分析了不同工作模式下系统的功率传递特性，建立了各工作模式下的动力学模型。②双电机耦合驱动系统

4、参数匹配对整车动力性能与动力系统参数的关系进行了初步研究，分别的得出了加速能力、爬坡能力、最高车速这三者与动力系统之间的关系模型，据此完成了电机参数与传动系参数的匹配；对整车经济性与动力系统参数的关系进行了初步研究，得出了续驶里程与动力系统之间的关系模型，在此基础上并结合电机功率等级、电压等级等参数完成了动力电池的参数匹配。③双电机耦合驱动系统的能量管理策略的制定在不同模式下，对整车效率与电机转速、电机转矩之间的关系进行了研究，通过序列二次规划算法，计算出任意车速和加速度下的最优效率，以及转矩耦合驱动模式

5、与转速耦合驱动模式下的最优功率分配方案；将各模式的最优效率在车速-加速度平面上进行投影，根据整车效率比较得出特定工况下的最优的驱动模式，制定出相应的模式选择方案。利用MATLAB/Simulink搭建了双电机耦合驱动系统后向仿真模型，进行了NEDC、UDDS、10-15循环工况下和不同车速的匀速工况下的续驶里程仿真，并与相同功率的单电机两挡AMT电动汽车进行对比。④双电机耦合驱动系统模式切换控制策略的制定根据双电机耦合驱动系统的具体结构，提出了具体的模式切换流程，并对切换过程中的各个子过程进行了分类和冲击

6、度分析，针对双电机转矩耦合状态和双电机转速耦合状态下的子过程进行了深入研究，提出了这两类子过程的电机扭矩协调控制方法。利用MATLAB/Simulink/SimDrivline搭建了双电机耦合驱动系统前I重庆大学硕士学位论文向仿真模型，对可能的10种模式切换过程分别作了仿真与分析。关键词：纯电动汽车；电机驱动系统；能量管理；模式切换；II英文摘要ABSTRACTInrecentyears,energysavingandhighefficientelectricvehicles(EVs)havebecome

7、theresearchhotspot.PowertrainisanimportantcomponentofEVs,whichmainlyconsistsofmotor-drivensystems,mechanicaltransmissionsystems,andothercomponents.However,withthedeepeningstudyofthepowertrain,itslowenergyutilizationandhighcostbecomeincreasinglyprominent,w

8、hichhasaseriousimpactonthevehicle'spowerandeconomy,andrestrictedthedevelopmentofEVs.Therefore,theR&DofhighperformanceandlowcostpowertrainisoneofthekeytechnologiesforEVindustrialization.Fortheaboveproblem,basedonanov