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纯电动汽车整车控制器设计与研究
| 论文题名： | 纯电动汽车整车控制器设计与研究 |
| 关键词： | 纯电动汽车;整车控制器;硬件结构;软件设计 |
| 摘要： | 近年来，随着人民生活质量的迅速提高，作为便捷出行工具的汽车，开始逐渐遍布大街小巷。随之而来的汽车尾气污染使得环境形势越来越严峻，据获悉车辆尾气产生的大气污染占据了全球大气污染的42%。众所周知，作为无法持续再生能源的石油，其最重要的用途是被用作各类交通工具的主要动力源，对石油资源一味的过度开采终究会面临匮乏的一天。当前，环境污染、能源短缺已成为世界公认的两大难题，推广清洁、零污染、低能耗及可持续等优势的纯电动汽车是大势所趋。 作为纯电动汽车控制中枢的整车控制器，具有车辆状态及驾驶意图信息采集和处理，统一调度和协调各个控制单元，实现驱动控制和故障处理等功能，从中发挥着中流砥柱的作用。因此，控制策略设计的优劣程度直接决定了纯电动汽车的性能与安全。为纯电动汽车整车控制器制定合理、完善的控制策略尤为重要。如今随着控制策略开发复杂度不断提高，造成了开发周期长、成本高、调试困难大等问题，因此传统的开发方式已经不适用于现代整车控制器的开发。 为解决纯电动汽车控制器开发周期长、可靠性差、稳定性差等问题，本文采用主流的基于模型的软件开发形式，并且在AOTOSAR架构下遵循国际通用的V型流程开发模式，利用Matlab/Simulink/Stateflow模型化开发环境，设计了纯电动汽车输入信号处理、行车上下电控制、蠕行驻坡控制、整车状态管理、扭矩控制、整车能量回收控制、整车附件管理和仪表显示八大核心控制策略，并建立了产品级控制器与控制策略之间的连接，实现了车辆核心控制任务。基于SAE_J1939协议设计了整车CAN通讯网络拓扑和整车CAN通讯矩阵，实现了各个电控单元之间的实时通讯。通过自主编写Matlab脚本文件，实现了自动化模型在环测试；利用LabVIEW创新性地构建了整车控制器研发测试一体化平台，实现了在同一平台下控制模型设计与模型功能的开闭环测试，从而不仅提高了开发效率，还节省了研发成本。通过硬件在环测试和实车测试进一步对整车控制策略功能的正确性及稳定性进行验证，结果表明：设计的整车控制器控制策略可迅速响应驾驶员的操作意图，控制功能具有较好的稳定性、正确性和实时性。开发的整车控制器满足设计需求。 |
| 作者： | 乔阳阳 |
| 专业： | 工程(机械) |
| 导师： | 牛继高;张彦龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中原工学院 |
| 学位年度： | 2022 |
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