电动汽车用永磁同步电机自适应PI控制仿真分析

为提高永磁同步电机矢量控制系统的响应速度,提高系统鲁棒性,文章使用一种自适应比例积分（PI）矢量控制策略对传统矢量控制进行改进。文章根据一款混合动力电动汽车用永磁同步电机的相关参数建立了电机模型和传统矢量控制仿真模型;设计了基于BP神经网络的自适应PI控制器,对传统矢量控制模型进行了改进;最后对两种控制系统转矩突变的工况进行了仿真对比和分析。结果表明：与传统矢量控制策略相比,设计的基于BP神经网络的自适应PI矢量控制策略能够有效提高系统的响应速度,增强控制系统的鲁棒性,满足了车用电机的使用要求。     

电动汽车驱动用IPM电机全工况控制策略整合

建立了一套完整的电动汽车驱动控制算法,以便在满足电机大转矩启动、高效率运行、宽范围调速的前提下,使电动汽车的动力自动适应不同的行驶工况。在凸极式永磁(IPM)同步电机启动、运行、调速等矢量控制策略的前期研究基础上,整合了面对不同行驶工况的驱动电机控制算法;利用矢量控制的电压限制和电流限制,在IPM电机的不同运行区域,在不同控制策略之间,可随工况变化而相互切换。在电动汽车实际负载、工况条件下,搭建仿真模型和实验平台。结果表明:该切换算法实现了不同工况对应控制策略的平滑切换条件和控制策略。因而,验证了这种全工况控制策略整合的有效性和可行性。     

基于小波控制的电动汽车稳定性研究（双语出版）

针对前轮独立驱动电动汽车,研究一种基于小波控制器的驱动稳定性控制系统。为提高车辆对开路面的行驶稳定性,根据驱动轮等转矩分配控制策略,提出基于神经网络PID的驱动轮滑移率相近为目标控制策略。针对矢量控制中的电流控制,提出基于离散小波变换的电流控制器。通过CarSim/Simulink建立前轮独立驱动电动汽车联合仿真平台,进行不同工况整车性能仿真与分析,并基于A&D5435快速原型开发平台进行实车试验。仿真与试验结果表明：基于小波控制器的驱动控制系统不仅提高了车辆对开路面行驶的稳定性,而且具有更平滑、更快速的转矩响应;对开路面工况下,提出的控制策略左侧、右侧驱动轮速度仿真结果与试验结果最大偏差分别为3.43%和3.56%;等转矩分配控制策略下,左侧、右侧驱动轮速度仿真结果与试验结果最大偏差分别为3.86%和3.25%,表明了试验与仿真的一致性;对开路面仿真工况下,相比于驱动轮等转矩分配控制策略,基于神经网络PID的驱动轮滑移率相近为目标控制策略的车辆峰值质心侧偏角降低了79.57%,侧向跑偏距离降低了73.39%。     

轮毂直驱电动汽车速度传感器的故障容错控制

提出了一种基于轮毂电机无位置传感器估测算法的故障诊断及容错控制策略,以便在速度传感器故障时,保证电动汽车操控稳定性。建立了3自由度车辆动力学模型,分析了速度传感器故障对车辆动力学性能的影响。采用阈值特征法诊断传感器故障及其类型,利用磁链观测器无感算法实现故障容错控制,设计了功率角渐进补偿的状态切换,来实现驱动转矩的平滑过渡。通过Matlab-CarSim仿真平台,验证了直行工况及双移线工况下的速度传感器故障容错控制。结果表明：在设定工况下,该控制策略可在3 ms内恢复并维持100%电机转矩输出,消除车体0.77 (°)/s的横摆运动角速度,从而保证车辆行驶稳定性。     

电动汽车永磁同步电机最优弱磁控制策略EI北大核心CSCD

本文中提出了一种适用于电动车辆的以转矩为控制目标的弱磁控制策略,通过离线计算获得电机最大转矩特性曲线和策略切换转矩特性曲线,并以此为基础在电机d-q轴坐标系下根据反馈转速和目标转矩不断更新电机弱磁工作点,使其在以最大转矩电流比曲线、电流极限圆和最大转矩电压比曲线为边界的区域内移动,从而在复杂的运行工况下提高了电机转矩响应速度和运行效率。通过Matlab/Simulink仿真验证了整个控制策略的可行性和性能优势。     

电动汽车的转矩跟随系统研究

设计一种基于矢量控制的交流感应电动机转矩跟随系统，该系统能跟随电动车输出的转矩指令的大小控制感应电机轴上输出的转矩。实验结果表明，该系统转矩跟随准确，响应速度快。     

四轮驱动混合动力汽车驱动防滑控制策略的研究

本文中以具有发动机、ISG电机和轮毂电机多个动力源的四轮驱动混合动力汽车为研究对象,依据驱动轮的滑模变结构控制算法,制定了目标驱动转矩控制策略。同时,基于模糊控制算法制定了各动力源的转矩协调分配控制策略,并对模糊推理器输出的各转矩进行了修正。在Matlab/Simulink环境下对所设计的控制策略进行了离线仿真。结果表明,在棋盘路面工况下,所设计的控制策略能有效抑制各驱动轮过度滑转,提高了混合动力汽车的动力性和行驶稳定性,改善其燃油经济性。     

并联混合动力汽车模糊控制策略设计与仿真

利用模糊逻辑控制技术,设计出一种能够实现需求转矩在发动机和电机之间最优分配的模糊逻辑控制策略。在仿真软件Advisor下。分别进行同种道路循环工况下不同控制策略的仿真和同种控制策略在不同道路循环工况下的仿真。仿真结果表明,模糊逻辑控制策略比电动辅助控制策略更进一步提高了并联混合动力汽车的燃油经济性能、排放性能。具有良好的自适应能力和鲁棒性。     

电动汽车最大能量回收再生制动控制策略的研究

本文中针对一款轻型混合动力汽车进行了再生制动控制策略的研究.首先,以整体效率最高为目标,提出了最大能量回收制动控制策略,并采用序列二次规划法对充电功率进行优化,获得ISG电机优化转矩.接着建立了整车仿真模型,采用模糊控制方法对优化的ISG电机转矩进行跟随控制.分别进行了NEDC循环和3种不同制动力的仿真,得到不同工况下的再生制动能量回收率.最后进行了与仿真工况相应的实车试验,验证了控制策略的有效性.     

电动客车电子差速控制策略仿真分析

提出一种适用于双轮毂电机驱动的纯电动客车的电子差速控制策略。鉴于电动客车车身较长,质量和惯性较大等特点,以转矩和滑移率控制实现电子差速和防滑的目的。在Trucksim和Matlab／simulink联合构建的仿真平台上进行仿真试验,验证了角阶跃加速工况和正弦移线工况下该控制策略可实现电动客车的电子差速;对比了有无稳定性控制模块的电动客车的防滑性能,证明添加了稳定性控制模块的电动客车稳定性较好。     

基于电机最优回馈转矩曲线的制动控制策略

本文中首先基于电机等效电路模型,分析了车用内置式永磁同步电机的耗能制动状态和回馈制动状态;然后根据电机矢量控制原理,对控制电流指令进行解析,并经试验数据的验证;接着计算得到永磁同步电机最优回馈转矩曲线,并据此提出一种制动回馈能量最优的串联制动控制策略。最后针对某P4并联混合动力商用车,仿真分析了在C?WTVC、CHTC?TT循环工况和试验采集到的某段省道工况下,并联制动和所提出的串联最优制动控制策略下的百公里油耗和制动回收能量。结果表明,与并联制动控制相比,基于电机最优回馈转矩曲线的串联制动控制策略可降低油耗,并回收更多的制动能量,实现制动回收能量和燃油经济性的提升。     

基于模糊控制的纯电动汽车加速输出转矩优化控制策略

为使纯电动汽车加速时的输出转矩充分符合驾驶员加速意图,设计了常规、动力、经济等3种驾驶模式供驾驶员手动选择。常规模式下,基于线性稳定驱动转矩控制策略确定基本输出转矩;动力模式下,采用模糊控制算法以加速踏板开度及其变化率为输入,动力优化转矩为输出,对基本输出转矩作增矩优化;经济模式下,采用模糊控制算法以电机转速和加速踏板开度为输入、经济优化转矩为输出,对基本输出转矩作减矩优化。仿真结果表明,上述控制策略可以很好地反映驾驶员加速意图,达到不同模式下所期望的控制目标。     

基于Sigmoid-ARX算法的汽油机转矩估计及预测控制

为提高在汽油机控制策略中的转矩估计的实时性和精度,设计了一种汽油机转矩预测模型。该模型使用了以Sigmoid为核函数的ARX算法,并利用赤池(Akaike)最终预测误差法(FPE)和标准均方根误差法,辨识实验测量的节气门开度和转速数据,以此来估计模型参数。利用该转矩模型,设计了一种模型预测控制器(MPC),并进行了验证试验。结果表明:在全工况范围内,该转矩模型的预测相对误差小于4.5%;控制超调量约为6%,能达到3 s内输出预期转矩150 Nm。因而,控制效果良好,实现了汽油机转矩的精确控制。     

燃料电池混合动力系统总线电压对电机转矩及效率的影响

为评价总线电压对电机转矩以及效率的影响,在动态测功机试验台架上设计相应的试验,测量总线电压在400~455 V之间变化时某三相异步感应电机的输出转矩和效率。结果表明,在电机低效率区域,电机效率受总线电压影响较大。电机输出转矩相对于目标转矩有平均0.5 s的延时,在高总线电压、高电机转速区域,电机控制器启动自保护功能,输出转矩远小于目标转矩。中国城市公交典型工况测试表明,对经济性影响最大的前80%的电机工况点主要分布于受总线电压变化影响较小的高效率区,在城市公交工况下对电机效率的粗略分析可以忽略总线电压的变化。     

基于多参数控制的分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制策略研究

为改善高速低附着路面上的车辆动力学性能，本文针对分布式驱动电动汽车提出一种基于多参数控制的操纵稳定性控制策略，包括上层轨迹跟踪控制和下层转矩分配控制。上层控制器设计基于2自由度车辆模型和驾驶员预瞄偏差模型，提出了MPC轨迹跟踪控制策略，实现对侧向偏差、横摆角偏差、质心侧偏角、横摆角速度的多参数控制。下层控制器以轮胎负荷率最小为优化目标，获得4个车轮电机转矩的最优分配量，借助于7自由度动力学模型，在双移线、蛇行工况下完成了CarSim-Simulink联合仿真。结果表明：提出的控制策略改善了高速、低附着工况下的操纵稳定性和轨迹跟踪精度。     

DCT油泵电机矢量控制仿真研究

基于电机参数、液压泵试验数据、理想气体状态方程、主油路压力试验数据建立了DCT油泵电机模型和主油路模型。基于该模型对油泵电机矢量控制进行了仿真,并与对标试验数据进行对比。模型和矢量控制的可行性得到了验证,为主油路电机控制研究提供了便捷的仿真环境,为电机控制需求的制定提供了有力的工具。     

基于模糊逻辑控制策略的混合动力汽车仿真研究

以燃油经济性和排放性能为主要控制目标,提出一种基于模糊逻辑的能量分配控制策略,应用ADVISOR仿真软件,对制定的控制策略在不同的道路循环工况下进行仿真。仿真结果表明,所设计的模糊逻辑控制策略能够合理分配发动机和电机的转矩,可使发动机工作在效率较高、排放较低的中等负荷区,整车的燃油经济性较好、排放较低。     

纯电动重卡用永磁同步电机性能仿真分析

为进一步提高纯电动重卡用永磁同步电机的输出性能,针对所设计的初步电磁方案,建立Motor-CAD电机电磁仿真模型,通过E-mag模块与Terminal模块进行磁热耦合仿真,并通过Lab模块仿真全工况区域进行磁热耦合仿真,在理论分析的基础上对电机转子磁极结构、定子齿槽结构以及裂比对输出转矩性能的影响进行了仿真研究,计算了不同电流和不同散热条件下电机的损耗,最终得出了电机电磁转矩优化措施以及电机损耗规律。     

电动清扫车多电机动力系统转矩模糊控制研究

为了解决电动清扫车作业时道路垃圾数量变化情况下多电机动力系统转矩分配困难的问题,在构建道路垃圾数量谱和清扫工况图的基础上,提出了基于模糊控制策略的电动清扫车多电机动力系统转矩控制方法。以道路垃圾数量、SOC及行驶工况为输入量,采用模糊控制算法对驱动电机需求转矩作补偿优化;以车速和加速度为输入量,对作业装置吸尘电机进行反馈式模糊控制。仿真与试验结果表明,该方法能使多电机的输出转矩满足道路保洁的要求和动力性需求。     

四轮独立驱动电动汽车轮毂电机控制策略的研究

为降低轮毂电机转矩脉动对电动汽车平顺性的影响,提出了开关磁阻电机的控制策略。建立了电机的非线性模型,对电机进行了最优角度控制。针对电机转矩脉动问题,首先在直接转矩分配控制基础上,采用模糊算法对传统PID控制器的参数进行在线整定,其次提出将快速终端滑模控制算法与直接转矩分配相结合的控制策略。仿真结果表明,模糊算法的引入提高了系统的稳定性;而快速终端滑模控制算法不仅提高了系统抗干扰的能力,而且降低了电机的转矩脉动。