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电动汽车动力总成测试系统负载模拟研究
| 论文题名： | 电动汽车动力总成测试系统负载模拟研究 |
| 关键词： | 纯电动汽车;动力总成;测试系统;负载模拟算法 |
| 摘要： | 在纯电动汽车动力总成研究和开发过程中，台架试验具有灵活度高，不受环境因素影响等优点，适合对前期匹配设计的动力总成进行性能验证。通过台架试验能够对整车动力性和经济性做出准确的评估，有效降低前期的开发成本，提高开发效率。在进行台架试验时，测试系统能够对汽车行驶时受到的阻力进行精确模拟是保证动力总成测试结果准确的关键因素。因此本文以电动巴哈赛车的动力总成测试为依托，对电动汽车动力总成测试系统的设计和负载模拟做了如下研究： 根据设定的动力性经济性指标要求以及整车参数，进行动力总成匹配设计，提出动力总成测试系统需要满足的功能和指标要求。根据测试系统要求选择完全电模拟的结构进行总体方案设计。将测试系统分为动力电源供电模块、负载模拟模块、传感器、下位机控制设备和上位机五个部分进行部件选型。 建立车辆行驶阻力模型，将行驶阻力等效到驱动电机输出轴端，计算出需要模拟的负载转矩。比较目前常用的三种负载模拟方法，详细分析每一种方法的负载模拟原理，并总结各种方法的特点和适用测试类型，选择基于转速闭环控制的负载模拟方法进行算法设计。以最大转速差和最大转速差百分比作为动力总成测试系统负载模拟精度的评价指标，并提出相应的负载模拟精度要求。 在MATLAB/Simulink的环境中搭建了动力总成测试系统仿真平台，包括驱动电机控制系统、磁粉测功机、驾驶员模型和整车控制器。采用基于转速闭环控制的方法设计负载模拟算法，分析负载模拟精度的影响因素并提出解决方法。利用动力总成测试系统仿真平台进行仿真验证，仿真结果表明所设计的算法负载模拟精度足够，满足负载模拟要求。 设计动力总成测试系统软件，在LabVIEW环境下开发了具有负载模拟功能和动力系统控制功能的下位机控制软件，同时设计上位机软件。通过动力总成测试系统对设计的负载模拟算法进行台架验证，试验结果表明所设计的负载模拟算法精度能够达到要求，测试系统能够完成循环工况测试。结合巴哈赛车的行驶工况，对匹配的电动巴哈赛车动力总成进行测试，试验结果表明所匹配的动力总成能够满足动力性和经济性性能指标要求。 |
| 作者： | 沈开源 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 田哲文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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