【正文】 杭州電子科技大學(xué)信息工程學(xué)院本科畢業(yè)論文本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（2015屆）題 目純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真模型開發(fā)學(xué) 院信息工程學(xué)院專 業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班 級(jí)11093113學(xué) 號(hào)11931322學(xué)生姓名章炳楊指導(dǎo)教師趙曉丹完成日期2015年6月誠(chéng) 信 承 諾我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文《浮法玻璃熔窯系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析與模型辨識(shí)》均系本人獨(dú)立完成，沒(méi)有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點(diǎn)和材料，均作了注釋，若有不實(shí)，后果由本人承擔(dān)。 承諾人（簽名）： 年 月 日摘要當(dāng)前，各國(guó)政府大力推進(jìn)純電動(dòng)汽車的研究與開發(fā)。隨著純電動(dòng)汽車的大力發(fā)展，如何對(duì)高性能純電動(dòng)汽車快速高效的開發(fā)成為了新的課題。高性能純電動(dòng)汽車的研發(fā)，關(guān)鍵在于蓄電池技術(shù)、電機(jī)及其控制技術(shù)、電動(dòng)汽車整車技術(shù)以及能量管理技術(shù)等多項(xiàng)電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。電機(jī)是電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心, 電機(jī)的性能、效率及其控制技術(shù)直接影響電動(dòng)汽車的性能。因此，本論文以純電動(dòng)汽車為對(duì)象，利用仿真分析方法，對(duì)控制純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的增量式PID控制算法相關(guān)理論與方法進(jìn)行研究。本文通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行比較研究，為在滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的條件下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的合理選型和參數(shù)的合理選擇與匹配提供了依據(jù)；對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，給出其轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)方程、電壓方程、磁鏈方程，以及不同坐標(biāo)系下三相異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，基于仿真軟件 MATLAB/Simulink，建立純電動(dòng)汽車異步電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型，探討該算法對(duì)三相異步電機(jī)控制的影響。關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車；三相異步電機(jī)；PID控制算法；建模仿真ABSTRACTAt present, the governments vigorously promote the research and development of pure electric vehicles. With the development of pure electric vehicles, how to develop the high performance of pure electric vehicles quickly and efficiently has became a new subject. Research and development of high performance of pure electric vehicle, the key lies in the development of battery technology, motor and its control technology, electric car vehicle technology and energy management technology. The motor is the core of electric drive system, performance, efficiency of the motor and its control technology directly affect the electric vehicle.Therefore, the pure electric vehicle as the object, by using the method of simulation analysis and the control of pure electric vehicles drive motor system of the incremental PID control algorithm theory and method to study. Through a parative study of the drive motor for reasonable selection of drive motor to meet the design goals of the reasonable selection and parameter and matching provides a basis。 the driving motor mathematical model analysis, gives the torque and motion equations, voltage equation, flux equation, and different coordinate system threephase asynchronous motor mathematical model. On this basis, based on MATLAB/Simulink simulation software, the establishment of pure electric vehicle induction motor control system simulation model and discuss the algorithm of threephase asynchronous motor control effect.Keyword: Pure electric vehicle。 threephase asynchronous motor。 PID control algorithm。 Modeling and simulation目 錄第一章 緒論 4 本課題主要研究的目的、意義 4 本課題主要研究的背景 5 電動(dòng)汽車的發(fā)展概況 5 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)研究 6 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理及存在的問(wèn)題 7 純電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的種類與比較 8 9第二章 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)模型的建立 11 異步電機(jī)的物理模型 11 異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型. 13 13 14 14 15第三章 PID控制原理 18 18 PID 設(shè)計(jì) 19 增量式PID控制在三相異步電機(jī)中的改進(jìn) 19 19 20第四章 純電動(dòng)汽車用交流異步電機(jī)矢量控制方法及仿真 21 MATLAB2013b軟件介紹 21 22 25 25 26第五章全文總結(jié)與展望 29 29 29致謝 30參考文獻(xiàn) 3129第一章 緒論 本課題主要研究的目的、意義目前，各國(guó)政府都在推進(jìn)純電動(dòng)汽車的研究。隨著純電動(dòng)汽車日益受到各界的關(guān)注，對(duì)高性能純電動(dòng)汽車的開發(fā)成為了新的研究重點(diǎn)。高性能純電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于蓄電池技術(shù)、電機(jī)及其控制技術(shù)、電動(dòng)汽車整車技術(shù)以及能量管理技術(shù)等電動(dòng)汽車技術(shù)的研究。電機(jī)是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的心臟, 電機(jī)的性能及其控制技術(shù)直接影響電動(dòng)汽車的性能。因此，在發(fā)展高性能和高效率電機(jī)的同時(shí)，加強(qiáng)其控制技術(shù)的研究，對(duì)提高純電機(jī)汽車的性能將具有重要的作用。在當(dāng)前的研究中，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng) PID控制算法簡(jiǎn)單、魯棒性好和可靠性高，不依賴于被控對(duì)象的精確模型，只需了解對(duì)象的響應(yīng)特性就可通過(guò)仿真設(shè)計(jì)出相對(duì)應(yīng)的控制器，因而它的設(shè)計(jì)方法不復(fù)雜，可行性高，從而較多的應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制，特別是適用在一些可以建立精確數(shù)學(xué)模型的控制系統(tǒng)中。隨著傳統(tǒng)PID控制的應(yīng)用日益增多，其不足的方面也日益突出，如PID控制器參數(shù)的整定問(wèn)題等。當(dāng)整定參數(shù)一旦收到確定，在整個(gè)PID控制過(guò)程中都將是一成不變的。而實(shí)際應(yīng)用中，由于電機(jī)系統(tǒng)機(jī)理復(fù)雜，具有多輸入、多輸出的強(qiáng)耦合性、參數(shù)時(shí)變性和嚴(yán)重的非線性特性等，因此，采用常規(guī) PID 控制難以使電機(jī)系統(tǒng)獲得滿意的控制效果。與此同時(shí)，在純電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)周期中，由于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可對(duì)各子系統(tǒng)設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行靈活修改，各個(gè)模塊也可重復(fù)使用，從而可有效縮短純電動(dòng)汽車的研發(fā)周期、提升純電動(dòng)汽車的各種性能，并以此加快純電動(dòng)汽車的投入生產(chǎn)的日期。因此，本論文以純電動(dòng)汽車為對(duì)象，利用仿真分析的方法，對(duì)純電動(dòng)汽車的整車及與電機(jī)控制的相關(guān)理論與方法進(jìn)行了仿真研究，基于增量式PID控制算法，探討該算法對(duì)三相異步電機(jī)控制的影響，論證該算法對(duì)提高三相異步電機(jī)勵(lì)磁繞組所產(chǎn)生的磁鏈旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，使其速度加快，及時(shí)跟隨電機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)需求，有效地提高了電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的良好控制有著良好的作用。同時(shí)，基于模糊 PID的矢量控制方法，探討對(duì)整車控制的影響，論證該方法提高整車對(duì)測(cè)試工況的跟隨性、動(dòng)力性和行駛穩(wěn)定性，改善整車的動(dòng)力性、運(yùn)行效率以及能源經(jīng)濟(jì)性具有良好的作用。 本課題主要研究的背景 電動(dòng)汽車的發(fā)展概況電動(dòng)汽車的發(fā)明與使用有一百多年的歷史，Robert Davidsson于1873年發(fā)明了第1款的純電動(dòng)汽車，該電動(dòng)汽車動(dòng)力采用了不可充的化學(xué)電源作為動(dòng)力電池。1882年，Ayrton 和JOHN Perry組裝了第一輛以鉛酸蓄電池為動(dòng)力源的純電動(dòng)三輪車，標(biāo)志著可循環(huán)充放電的化學(xué)電源動(dòng)力純電動(dòng)汽車進(jìn)入了真正的實(shí)用化階段，這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破對(duì)于當(dāng)時(shí)的電動(dòng)汽車而言意義十分重大。隨著石化燃料資源的逐漸枯竭和環(huán)境污染問(wèn)題，內(nèi)燃機(jī)汽車的固有