基于再生制动的电动汽车制动系统的轻量化设计

武汉理工大学硕士学位论文基于再生制动的电动汽车制动系统的轻量化设计姓名：江勋申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：黄妙华20080401基于再生制动的电动汽车制动系统的轻量化设计作者：江勋学位授予单位：武汉理工大学相似文献(10条)1.期刊论文赵会强.刘怀智.陈安红电动汽车的再生制动研究-城市车辆2006,(4)随着能源和环保问题的日益突出,电动汽车成为汽车发展的新热点,但续驶里程短又成为制约电动汽车发展的一个关键因素.本文研究了电动汽车再生制动的应用原理以及再生制动对于提高电动汽车续驶里程的意义,分析了再生制动功率和能量及再生制动能量利用率,介绍了几种再生制动控制策略.2.学位论文俞黎明电动汽车再生制动与ABS综合控制系统研究2008汽车工业的可持续发展面临能源和环境保护的双重压力,世界各国为此大力发展具有零排放,零污染的电动汽车。然而,电动汽车一次充电的续驶里程远远小于传统的燃油汽车,这一不足严重影响了电动汽车产业化和迅速推广。在电动汽车上采用再生制动来回收制动能量是增加电动汽车续驶里程的有效方法之一。目前,如何高效率地回收和利用再生能量是电动汽车技术研究的主要问题。本论文首先介绍了再生制动的国内外研究现状,然后通过仿真对再生制动系统进行研究,并搭建了再生制动系统试验台。本文研究内容主要包括：(1)再生制动辅助动力单元快速控制原型研究。基于图形化建模仿真工具Matlab/Simulik建立电动汽车辅助动力单元模型,利用dSPACE与实际电动汽车充电系统直接相连,构成快速控制原型系统,实现了对电动汽车辅助动力单元软、硬件方案的验证。实车试验结果表明,该方法具有较好的可靠性。(2)再生制动系统的建模仿真研究。在再生制动能量回收过程中,为更好的实现再生制动系统与ABS系统之间的协调匹配控制,验证各种工况下的能量回收效率,建立了电动汽车制动过程的数学模型和控制逻辑模型,提出了恒转矩能量回收、定速率能量回收、最大化能量回收3种能量回收过程控制方案。并对3种控制方案的制动时间、制动距离、摩擦制动转矩、电机制动转矩和回收能量等进行了仿真分析和对比,得到了确定再生制动与ABS协调匹配控制策略的方法,为优化再生制动与ABS协调匹配控制系统奠定了基础。(3)再生制动试验台设计。通过对再生制动试验台技术的概述和分析再生制动系统的原理,提出了再生制动试验台整体结构。通过计算,对再生制动试验系统的各部件进行了选型。(4)再生制动远程调试系统。通过对再生制动远程调试系统的分析,构建了再生制动试验台调试系统。编写了基于VC++的上位机软件和基于ARM的下位机软件。3.会议论文曹秉刚.白志峰电动汽车再生制动控制技术研究2005制约电动汽车发展的一个重要因素是其续驶里程短,而再生制动对增加续驶里程具有重要意义.为防止再生制动产生过大的充电电流造成对蓄电池的损害,本文提出了以充电电流为控制对象的再生制动控制策略.由于电动汽车行驶过程中电池电压和道路状况有较大变化的特点,为保证闭环系统在参数摄动与未建模动态等不确定性影响下的鲁棒性,以及使外界干扰对系统的影响最小化,将电动汽车再生制动的控制问题转化为加权混合灵敏度问题,设计了电动汽车再生制动H∞鲁棒控制器,并以XJTUEV-1电动汽车为实验对象进行了不同驾驶模式下的实验研究.实验结果表明,在不确定性影响和外界干扰作用下,H∞鲁棒控制器的稳态误差及响应速度等控制指标均优于PI控制器,在车辆制动过程中,H∞鲁棒控制器相比于PI控制器可以回收更多的能量.4.期刊论文陈翔.张林燕.李国芳.宋庆阳.CHENXiang.ZHANGLinyan.LIGuofang.SONGQingyan电动汽车再生制动控制器的开发-公路交通科技2009,26(4)提出了利用超级电容作为储能元件实现电动汽车再生制动的能量回收方案,针对TI公司生产的TMSLF24OXDSP,应用脉宽调制PWM控制技术,设计了电动汽车超级电容再生制动系统控制器.介绍了电动汽车再生制动控制器的数字信号处理器DSP及其外围电路、故障信号处理电路、输出隔离电路与滤波电路,以及用C语言编写的各工作模块.调试试验结果表明,当负载突变和充电电流突变时,模糊PID控制策略的再生制动控制器在响应快速性、鲁棒性和自适应性方面效果良好,从而验证了系统的软硬件设计能够很好地回收电动汽车再生制动能量.由于软硬件采用了模块化设计,通用性好、灵活性强,可作为开发平台,应用于多种控制器的设计.5.学位论文张培斌电动汽车再生制动控制的研究与仿真2006近年来，汽车排放的尾气对人类健康和人们生活构成了严重的威胁，再综合能源问题的考虑，具有零排放、零污染的电动汽车重新被重视起来，各国都制定了相关的鼓励政策。各大公司在政府的支持下，也制定了发展电动汽车的长远规划，调动了社会上各种力量参与电动汽车的研制。然而，电动汽车一次充电的续驶里程远远小于传统的内燃机汽车，这一不足严重影响了电动汽车的产业化和迅速推广。增加电动汽车的续驶里程的一个有效方法是在电动汽车上使用再生制动系统来回收制动能量。目前，如何分配摩擦制动和再生制动之间的关系，协调控制二者的分配比例，已经成为了再生制动系统的关键问题之一。本论文在查阅大量有关电动汽车技术资料的基础上，简述了电动汽车再生制动的基本结构、工作原理和工作过程，分析了制约电动汽车再生制动的各方面因素。并在建立电动汽车整个系统的能量平衡模型的基础上分析了影响电动汽车一次充电续驶里程的主要因素和可行的解决方案。之后在建立了整车系统及各部件的数学模型的基础上，详细分析了电动汽车再生制动常见的五种控制模式的优缺点以及各种控制策略中的制动电流、制动功率、能量回馈效率和电池充电电流，比较五种控制模式的安全性(制动时间、制动距离)和回馈能量的多少，确定最大回馈功率控制模式和恒定制动电流控制模式是比较好的选择。本文还说明了电动汽车的再生制动必须与传统的摩擦制动配合工作方能实现安全有效的减速制动的原因，并提出了固定分配和动态分配再生制动和机械制动比例关系两种方案，并将两者进行比较得出动态分配两者间的比例关系能够更多的回收制动能量的结论。论文最后从ADVISOR中提取HondaInsight2000模型的数据，在ECE循环规定的工况下进行了仿真试验，计算了在ECE循环工况中的制动减速过程中制动功率、制动能量、回收效率的变化情况，并证实了在动态分配再生制动和机械制动比例关系时，保证电池和系统的安全性的前提下，可以回收最多的制动能量并能增加续驶里程21.25﹪。6.期刊论文白志峰.曹秉刚.李舒欣.康龙云.BAIZhi-feng.CAOBing-gang.LIShu-xin.KANGLong-yun电动汽车再生制动H∞鲁棒控制仿真研究-系统仿真学报2005,17(12)分析了当前几种电动汽车再生制动方式的不足,为防止过大的充电电流对蓄电池造成损害,提出了以蓄电池充电电流为控制对象的再生制动方案.另外,根据电动汽车电机反电动势、电池电压、道路状况,以及初始车速有较大范围变化的特点,设计了电动汽车再生制动H∞鲁棒控制器,并利用SIMULINK建立了电动汽车再生制动系统模型以进行不同条件下的仿真研究,结果表明H∞鲁棒控制器比传统的PI控制器具有更好的稳定性、更强的鲁棒性和抗干扰能力.7.学位论文赵国柱电动汽车再生制动稳定性研究2006具有再生制动功能的电动汽车制动系与传统燃油汽车的摩擦制动系有所不同，除了能回收部分制动能外，其制动时的制动稳定性也将发生变化。本文的目的是研究电动汽车再生制动系统的制动稳定性，以及在满足制动稳定性前提下电动汽车回收制动能的能力。本文以驱动电机为永磁无刷直流电机的电动汽车再生制动系统为研究对象。首先分析了永磁无刷直流电机的再生制动原理及目前己有的各种电机再生制动控制策略的特点，尔后分析了电动汽车整车再生制动的控制策略、控制逻辑与制动能回收的影响因素。在此基础上，针对由常规摩擦制动系与电制动组成的再生制动系统，进行建模与仿真，分析了不同驱动形式的电动汽车机电复合制动过程的稳定性。得出前驱型电动汽车比后驱型电动汽车制动稳定性好，且便于回收制动能。接着进一步提出了基于ECE法规的电动汽车再生制动策略。通过在ADVISOR软件中建立嵌入式仿真模块对该策略进行了仿真分析。分析表明该策略对在城市工况下运行的电动汽车来说，不但满足ECE制动法规要求，而且能回收相当多的制动能。此外，在ADVISOR2002中，制动力制动份额是根据车速的变化来确定的，而对车辆制动稳定性分析时，各制动力制动份额是根据制动强度的不同而变化的，这给利用ADVISOR2002来研究电动汽车的再生制动带来了不便，为此，本文对ADVISOR2002中的再生制动模块进行了二次开发，结果表明所建模型能鲁棒性地运行于ADVISOR2002中。本文的研究结果将对把传统车辆改装成电动车辆、电动车辆的制动系设计具有重要的参考价值。8.会议论文赵国柱.魏民祥.杨正林基于制动效率要求的电动汽车再生制动策略2007本文在建立了电动汽车机电复合制动的数学模型基础上,分析了电动汽车再生制动对制动效率的影响,并据此提出了基于制动效率要求的电动汽车再生制动控制策略；通过在advisor2002中建立嵌入式仿真模块对该策略进行了仿真分析,结果表明该策略使电动汽车在典型城市工况下有较强的制动能回收能力。其结论对电动汽车制动系的设计具有参考意义。9.学位论文李竟成电动汽车驱动控制与再生制动研究2003该文根据电动汽车使用特性要求,研制了一辆电动实验车XJTUEV-1,以实验车为平台,着重探讨了H,∞鲁棒控制在电动汽车驱动控制与再生制动控制中的应用.该文首先根据电动汽车的使用特性要求,分析研究了各种驱动控制和再生制动的机理、特性和控制策略:在分析研究各种电机调速方案的基础上,根据电动汽车本身的特性要求,确定了电动汽车的驱动控制策略——电流闭环控制.该文接着根据所提出的驱动控制策略与再生制动控制策略,从硬件电路与软件程序上设计了一种电动汽车电机控制器.该电机控制器能够方便地实现电动汽车的驱动控制与再生制动控制,并将其应用到所研制的实验车XJTUEV-1中进行了相关实验.采用再生制动与机械制动联合制动的策略,在有效地进行能量回收的基础上,提高了刹车的强度、灵敏性和可靠性.通过对车辆运动学模型的详尽分析,该文首次推导了车辆在转向过程中,采用差动驱动力矩的驱动方式时差动力矩△T对驱动力矩的影响量.提出了一种轮式驱动电动汽车转向控制时的模糊控制策略,采用这种控制策略可以提高转向驱动效率.最后,该文首次研究了H,∞鲁棒控制在电动汽车中的应用.分别设计了电动汽车驱动控制与再生制动控制的H∞鲁棒控制器,仿真与实验研究了采用H,∞鲁棒控制的电动汽车驱动与再生制动控制,并与传统PID控制进行了各种系统摄动情况下控制系统的控制性能比较.10.期刊论文赵国柱.杨正林.魏民祥.潘松.孟卫国.ZhaoGuozhu.YangZhenglin.WeiMinxiang.PanSong.MengWeiguo基于ECE法规的电动汽车再生制动控制策略的建模与仿真-武汉理工大学学报（交通科学与工程版）2008,32(1)在建立了电动汽车机电复合制动的数学模型基础上,分析了电动汽车再生制动对制动效率的影响,并据此提出了基于ECE制动法规要求下的电动汽车再生制动控制策略;并在advisor2002中建立嵌入式仿真模块对该策略进行了仿真分析.结果表明该策略使电动汽车在典型城市工况下有较强的制动能回收能力.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：d639654e-522f-4c93-a4ab-9df701410243下载时间：2010年9月20日