摘 要

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。目前制约电动汽车发展的关键技术为驱动控制系统、整车控制与管理、电池及其管理系统，本文主要围绕制约电动汽车发展的关键技术进行展开研究，以双电机驱动结构、永磁同步电机提供动力来源的电动汽车作为研究对象。对提供动力来源的永磁同步电机进行了建模与仿真。对电动汽车整车控制中的整车驱动控制策略进行研究，针对驱动工况中的4种模式制定了具体的控制策略。

本文首先对国内外电动汽车驱动控制系统的发展现状进行了分析，对国内电动汽车控制系统的发展不足做出了总结，同时对电动汽车结构原理及电机类型做了相应的研究并最终确定了电机的研究模型。随后对在控制策略中起关键作用的永磁同步电机进行了相应的控制分析和仿真验证，以保证电机能够根据具体的控制器发送过来的控制策略进行相应的反应，保证控制的稳定性与可靠性。其次本文把驱动工况分为4个模式进行具体的算法设计和控制策略的制定，并在IAR环境下对其进行了相应的软件编程实现。

关键词：电动汽车；整车驱动控制；永磁同步电机；IAR;

ABSTRACT

The vehicle which uses on-board power supply, driven by motor, and meeting the requirements of road traffic and safety regulations is referred as Electric Vehicle. Due to the relatively small impact on the environment compared with the conventional vehicle, the perspective of EV has widely been expected to remain bright,. Currently the key technologies, including driving control system, vehicle drive and control, battery and its management system restrict the development of EV. The paper mainly focuses on the restriction factors key technologies, and takes the EV with double-motor drive structure, permanent magnet synchronous motor as the research object.Carry out concrete analysis on the research and simulation for the vector control of the permanent magnet synchronous motor which is as power supply. It is a research on vehicle drive control strategy of the EV entire vehicle control; develop specific control strategy for the four modes of driving conditions.

The paper first analyzes the domestic and foreign development status of the vehicle driving control system, at the same time, conducts corresponding research on the structural principle of EV and ultimately determines its research model.Then it carries out control analysis and simulation for the permanent magnet synchronous motor which plays a key role in the control strategy, to ensure that the EV can react accordingly depending on the control strategies sent by specific controllers, assuring the stability and reliability of the controls. Secondly, the driving conditions is divided into four modes in this paper to develop specific algorithm design and confirm control strategy; in addition, in the context of IAR, it is implemented by the software programming.

Keywords: Electric Vehicle ; vehicle drive control; permanent magnet synchronous motor; IAR;

目 录

1 绪论 1

1.1 背景及研究意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1国内研究现状 1

1.2.2国外研究现状 2

1.3 论文主要工作 3

2 电动汽车结构与设计 4

2.1 电动汽车的基本结构 4

2.2 电动汽车的分类 5

2.2.1 纯电动汽车 5

2.2.2 混合动力电动汽车 6

2.2.3 燃料电池电动汽车 7

2.3 电动汽车双电机驱动系统 8

3 永磁同步电机的矢量控制 10

3.1 永磁同步电机的数学模型 10

3.2 Clarke变换和Park变换 11

3.2.1 Clarke变换 12

3.2.2 Park变换 13

3.3 SVPWM矢量控制 14

3.4 永磁同步电机调速系统整体模型的建立 15

3.5 仿真参数调试及结果分析 18

4 整车控制策略 20

4.1 驱动控制策略模式选择 20

4.2 故障模式 22

4.2.1 强制减速模式 25

4.2.2 强制停车模式 25

4.3 起步模式 26

4.4 正常行车驱动模式 29

4.5 充电模式 31

4.5.1 充电握手阶段 33

4.5.2 充电参数配置阶段 33

4.5.3 充电阶段 33

4.4.4 充电结束阶段 34

5 系统调试 35

5.1软件开发环境 35

5.2 运行调试 35

5.2.1 故障模式调试 36

6 总结与展望 38

致 谢 39

参考文献 40

1 绪论

1.1 背景及研究意义

汽车的发展对于改变人们生活和行为方式起到了巨大的作用，汽车工业的发展对于整个世界经济的推动作用也非常巨大，甚至可以说从某种程度上改变着世界的经济格局。随着汽车工业的不断发展，全球汽车保有量的不断攀升，汽车对于世界经济和能源环境的深层次的影响也逐渐显现。在各种需求和压力作用下，电动汽车技术逐渐成为研究的热点。

现代电动汽车经过近几年的不断发展，其自身技术日渐成熟，产品质量日益完善，电动汽车的关键技术主要包括驱动控制系统、整车控制与管理、电池管理系统等。就驱动控制系统这一关键技术而言，电动汽车可以采用单电机或者多电机进行驱动，也可以选择是否使用变速器和差速器以及选择使用轴式点击或轮电机等灵活的选择。目前的电动机驱动技术比较先进它有很多优势例如，高效率、有效的再生能量回馈、坚固、可靠性高、免维护等。在电机控制中矢量控制的感应电机最受欢迎，本文对永磁同步电机进行了研究。

对于整车的控制与管理这一关键技术而言，电动汽车整车控制策略主要包括驱动控制策略、能量管理控制策略、整车安全控制策略。本文主要从汽车驱动控制方面根据驾驶员的要求、车辆状态、道路环境及环境状况进行分析和处理，在满足驾驶员意图及其他要求的前提下控制电池、电机的工作使整车系统效率达到最高，获得整车最大的经济性以及平稳的驾驶性能同时对本文所选用的双电机驱动结构中的永磁同步电机进行了分析和仿真。