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基于交流电力测功机的电动汽车动力系统测试与分析
| 论文题名： | 基于交流电力测功机的电动汽车动力系统测试与分析 |
| 关键词： | 电动汽车;动力系统;交流电力测功机;直接转矩控制 |
| 摘要： | 电动汽车具有能源利用率高、零排放、噪音小等优点，是未来汽车的发展方向。在电动汽车的研发过程中动力系统测试是一个重要环节。但作为台架测试负载的传统测功机系统响应能力和快速切换能力差、不能反拖测试对象，缺乏具有针对性的测试方法，无法直接用于新型电动汽车动力系统测试中。交流电力测功机响应快速，电动发电状态切换快速，易于扩展，适合开发新型测试方法。本文针对以上问题，基于自主研发的两象限交流电力测功机系统，展开了对动力系统的测试与分析。主要内容如下： 分析了电动汽车工况特性，对各类测功机以及测功方式进行了比较，确定采用变频测功方式，构建交流电力测功机，作为测试台架负载。 基于已选择的测功方式和测功机类型，采用直接转矩控制（DTC），重点分析了定子磁链、磁通角、电磁转矩在两象限运行切换时的变化情况。构建了一套能实现两象限无扰动切换的交流电力测功机系统。 针对电动汽车特殊性，利用“柔性思维”设计了测试台架整体结构，描述了台架具备的测试功能。根据常见动力系统与本文待测试动力系统对比，分析了待测试动力系统的结构和能量管理策略，提出了基于数据库和基于整车模型的两种新型测试方法，并对测试台架提出具体要求。 利用高级车辆仿真软件ADVISOR，在测试台架的工控操作中进行前向建模，并将整车模型嵌入到控制软件中；在ADVISOR搭建整车模型、电机模型、变速器模型、车轮模型，进行后向仿真，得到了待测试的数据库文件，以备测试。 对动力系统进行测试，分析了交流电力测功机的响应速度和动态切换能力以及动力系统的能量匹配、扭矩响应速度、SOC值状态等。结果表明，交流电力测功机响应速度快，能实现快速无扰动切换，动力系统具有输出扭矩大、续航里程较长、工作效率高等优点。 本文对交流电力测功机系统进行了分析，设计了两种新型测试方式，基于建模仿真得到数据库，最后进行了实际测试，并对测试结果进行了详细分析。对电动汽车动力系统的构建及测试具有一定作用。 |
| 作者： | 卢晨 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 孙晓明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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