【正文】 車輛行駛狀況的影響，系統(tǒng)必須采取閉環(huán)控制。為提高發(fā)展效率，增加驅(qū)動控制器的通用性。（1）國外純電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀由于歐美和日本在較早發(fā)展了工業(yè)革命，因此在電動汽車領(lǐng)域方面早已經(jīng)有了長久的系統(tǒng)研究，其相對的成果也領(lǐng)先世界各個發(fā)展中國家，這些成果體現(xiàn)在以下幾個方面：第一方面，技術(shù)相對較成熟。目前各個發(fā)達(dá)國家政府相繼推出多項政策大力扶持大型汽車生產(chǎn)商進(jìn)行電動汽車的研究工作，同時也制定出多項環(huán)保和節(jié)能法規(guī)鼓勵電動汽車的研發(fā)，采用稅收優(yōu)惠和政府補(bǔ)貼來促進(jìn)消費者對電動汽車的購買欲望。（1）電動汽車在國外的發(fā)展概況從上世紀(jì)末開始，在工業(yè)方面有快速發(fā)展的的西方發(fā)達(dá)國家通過對純電動汽車的研究與開發(fā)來以此解決能源短缺、環(huán)境污染和氣候變暖問題。而實際應(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。 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 電動汽車的發(fā)展概況 5 純電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)研究 6 驅(qū)動控制系統(tǒng)的工作原理及存在的問題 7 純電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的種類與比較 8 9第二章 純電動汽車驅(qū)動電機(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 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，各國政府都在推進(jìn)純電動汽車的研究。電機(jī)是電氣驅(qū)動系統(tǒng)的核心, 電機(jī)的性能、效率及其控制技術(shù)直接影響電動汽車的性能。高性能純電動汽車的研發(fā)，關(guān)鍵在于蓄電池技術(shù)、電機(jī)及其控制技術(shù)、電動汽車整車技術(shù)以及能量管理技術(shù)等多項電動汽車關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。 PID control algorithm。當(dāng)整定參數(shù)一旦收到確定，在整個PID控制過程中都將是一成不變的。 由于以電力為主要動力的純電動汽車電力來源的可持續(xù)性和對環(huán)境零排放的友好性，逐漸成為各國關(guān)注的焦點，掀起了研究熱潮。1996年豐田公司推出了日本第一輛燃料電池電動車，并且從1997年開始量產(chǎn)混合動力方面的汽車，成為當(dāng)時綠色能源技術(shù)領(lǐng)域和世界電動汽車產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)軍企業(yè)。因此，純電動汽車的加速性、最高車速、行駛里程長度、爬坡性能、能量轉(zhuǎn)換性能取決于其驅(qū)動系統(tǒng)的控制方案。 第三方面，驅(qū)動控制器設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化。和傳統(tǒng)燃油汽車一樣，在電動汽車的行駛過程中，其動力輸出也是通過加速踏板來控制的，從人的感官出發(fā)，駕駛員直觀的控制對象并不是驅(qū)動系統(tǒng)輸出的動力，而是車輛行駛速度，如果車速不能達(dá)到駕駛員的預(yù)期車速，駕駛員就會繼續(xù)改變加速踏板位置，直至達(dá)到控制標(biāo)為止。第二，產(chǎn)品依賴國外技術(shù)，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。一般來說，純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)，主要按電動車驅(qū)動電動機(jī)分類，目前驅(qū)動電動機(jī)系統(tǒng)主要有幾大類：直流型電動機(jī)（無刷直流，Brushless DC Motor 和有刷直流，Brush DC motor）、異步電動機(jī)（Asynchronous motor）、磁阻開關(guān)電動機(jī)（Switched reluctance motor）和永磁同步電動機(jī)（Permanent magnet synchronous motor）等。異步電動機(jī)由于其實際可操作性較高一般在電動汽車上使用較多。這種類型的電機(jī)的電動汽車驅(qū)動，在目前很少使用電動汽車。綜上所示，本章對國內(nèi)外電動汽車的發(fā)展，驅(qū)動控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹和概述，并對純電動汽車的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了分析。其中，定子三相繞組軸線A, B, C在空間是固定的，以A軸為參考坐標(biāo)軸，轉(zhuǎn)子繞組a，b，c隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子a軸和定子A軸之間的電角度為空間角位移變量[1]。這樣，通過坐標(biāo)變換，可以找到與交流三相繞組等效的直流電機(jī)模型[2]。 異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型.由機(jī)電能量轉(zhuǎn)換原理，在線性電感的條件下的多繞組電機(jī)中，磁共能和磁場的儲能為： (21) 電磁轉(zhuǎn)矩等于磁共能的變化率（電流不變），機(jī)械角位移，則： (22)根據(jù)上述兩式可得： (23)將和、的代入上式并整理得： (24)電動機(jī)的機(jī)械運動方程為： (26)其中，分別為電機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)軸上總的轉(zhuǎn)動慣量和極對數(shù)。根據(jù)推導(dǎo)得出三相異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型[3]，由式（27）、（28）、（211）組成的數(shù)學(xué)模型。運動方程為： (228)式(224)中：為電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量；為阻轉(zhuǎn)阻尼系數(shù)；為電磁轉(zhuǎn)矩；為負(fù)載轉(zhuǎn)矩；為轉(zhuǎn)子機(jī)械轉(zhuǎn)速。偏差時，控制器立即產(chǎn)生控制作用，使控制量向減少偏差的方向發(fā)展。根據(jù)式（33）可以得到第k1時刻的輸出值為： (36) (37)其中， ， ， 。因此引入不完全微分法，在算法中加入一個慣性環(huán)節(jié)，即，以解決PID控制算法對噪聲源等干擾的敏感性，它可直接加在微分環(huán)節(jié)上，即： (310)或者將慣性環(huán)節(jié)直接加在增量式PID控制器之后，即： (311)除了以上所述的不完全微分法，當(dāng)然也可以在采樣后使用數(shù)字濾波器對采樣值進(jìn)行濾波，或通過改進(jìn)硬件來減小噪聲對微分環(huán)節(jié)的影響。MATLAB具有以下六個特點：。通過這些功能模塊的有機(jī)整合，就可在、Matlab中搭建出交流異步電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型，并實現(xiàn)閉環(huán)的控制算法[14]。圖45 轉(zhuǎn)矩給定指令值計算模塊結(jié)構(gòu)圖（5）在定子電流轉(zhuǎn)矩分量計算模塊中，結(jié)構(gòu)圖46如下。m，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩隨之增大。這種仿真模型為高性能的異步電機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計提供檢驗方法和手段。在額定轉(zhuǎn)速以下實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩控制，額定轉(zhuǎn)速以上恒功率控制。參考文獻(xiàn)[1]林成武,姚鵬,[J].陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2010，32(1):2022. [2]趙軒,曹紅,劉瑞,[J].微電機(jī),2014，25(1):3336.[3][J]．汽車仿真與控制國家重點實驗室,2014，15(1):1923.[4][J].天津電力機(jī)車有限公司技術(shù)中心,2013，17(2):1722.[5][J].科技研究,2014(6):1521.[6][J].中原工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,2014:3132.[7][J].上海市節(jié)能減排中心有限公司,2014:4145.[8][J].廣東科技學(xué)院機(jī)電工程,2014:1921.[9]程翔，高學(xué)軍. 基于SIMULINK的異步電動機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真[N].沈陽理工大學(xué)學(xué)報,2011：2931.[10]吳守篇，藏英杰. 電氣傳動的脈寬調(diào)制控制技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社, 2012[11]王立新，周順榮. 一種改進(jìn)的異步電機(jī)矢量控制方法[J].中小型電機(jī), 2005：1417.[12]張惠萍. 異步電機(jī)智能矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究[J].江南大學(xué), 2004.[13]黃孫偉，趙鋼. 基于Simulink的交流異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真[N]，天津理工學(xué)院學(xué)報,2014：8991.[14]楊胤鐸，李漢強(qiáng). 運用現(xiàn)代控制理論的異步電機(jī)矢量控制技術(shù)[N]. ：453455.[15]Zuo Z,Luo,Muhammad performance nonlinear MIMO field weakening controller of a separately excited dc motor [J]. Electric Power Systems Research，2014:2022.[16]Zheng on development trend of electric vehicle charging mode [J]. International Conference on Electronics and Optoelectronics，2014:1517.[17] Gilberto . Logic Based Online Efficiency Optimazation Control of an Indirect VectorControlled Induction Motor Drior on Industrial Electronics, 2012:192197