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纯电动汽车电动驱动桥设计与试验
| 论文题名： | 纯电动汽车电动驱动桥设计与试验 |
| 关键词： | 电动驱动桥;PI控制;脉宽调制;数据采集;纯电动汽车 |
| 摘要： | 伴随着能源危机和环保意识的增强，特别是2014下半年全国大范围出现雾霾天气，促使人们加大对纯电动汽车的关注度。国内外有实力的传统汽车商往往将产品定位较高，很难在大众消费群体中普及，小微型纯电动汽车以及纯电动环保车辆作为中高端纯电动汽车的补充将迎来很大的发展潜力，这类纯电动汽车具有结构紧凑，质量较轻，成本低等优点。而电动驱动桥则是这类纯电动汽车的核心构件，包括电动驱动桥机械结构及其驱动控制系统。如何在满足设计性能要求下保证电动驱动桥结构具有足够的强度以及驱动控制系统具有良好的控制性能，是本文研究的重点。 在确定设计对象的基本性能要求参数后，论文从电动驱动桥机械结构和驱动控制器系统两方面进行了设计。 在分析确定了电机与驱动桥布置方式基础上，进行了电动驱动桥的设计，主要包括半轴、主减速器、差速器和桥壳等部件。根据汽车运行时三种典型工况分析法，由理论计算确定了各部件的基本参数；在CATIA中建立了电动驱动桥虚拟样机；结合有限元分析方法对各部件进行了强度和疲劳校核。 驱动控制系统的设计是从永磁无刷直流电机的数学模型开始的，根据电机的数学模型运用Matlab/Simulink工具箱建立了转速环、电流环双闭环PI的控制系统模型，并得出仿真波形，为驱动控制系统软硬件设计提供了主要依据；其次进行了控制系统的硬件设计，并分析其中电源供电及检测模块，光电隔离及功率驱动模块，电流限流及反馈模块和霍尔信号检测模块等；阐述了驱动控制系统的软件实现方案，并给出了主程序流程图和部分子程序流程图。 为验证理论分析的准确性和方案的可行性，完成了电动驱动桥样机和驱动控制器的制造，并在实验室中基于NI数据采集系统搭建了驱动控制器试验台。采集了电机运转波形如转矩、转速波形，并对波形进行了分析，控制性能达到了设计目的和要求，整个电动驱动桥设计具有一定的实用价值。 |
| 作者： | 俞传阳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郑泉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽农业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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