基于dSPACE的混合动力汽车试验台系统的研究与开发

【摘要】： 混合动力汽车是当前最具可行性的环保节能型汽车,成为汽车行业研究的热点之一。然而随着混合动力汽车研究的深入,一些关键技术仍严重制约着它的发展,比如参数匹配,控制策略的优化,动态过程的切换和能量存储装置及其管理系统的开发等等,这些技术研究能否取得突破已成为影响混合动力汽车推向市场的关键因素。 试验是解决上述问题的最有效途径,试验不仅可以解决仿真阶段所不能模拟的复杂数学模型和实际环境,而且试验还能验证设计思想和理论方法,能进一步分析出存在的影响因素和问题。 本文以国家“863”课题ISG型混合动力长安轿车开发项目为依托,以混合动力汽车试验台系统的研究与开发为主要研究内容。主要的研究工作如下: 1分析混合动力汽车试验台系统开发的相关技术,重点对混合动力试验台系统上所用到PID控制技术、汽车行驶阻力模拟技术和动态控制进行分析。 2对混合动力汽车试验台系统的功能进行分析,确定混合动力汽车试验台的功能和预期目标,在此基础上进行试验台的总体设计和各个部件的详细设计。 3在dSPACE仿真实验平台的基础上开发混合动力汽车试验台的测控系统,说明其原理以及所用到的关键技术,并对测控系统进行软硬件开发。 4选取几种典型的工况,检验混合动力汽车试验台系统的综合性能,并对试验结果进行综合分析。 本课题的研究成果为混合动力汽车的试验奠定基础,为混合动力汽车的进一步研究提供具有参考价值的试验数据。 【关键词】：混合动力汽车 试验台 dSPACE
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：U467.52
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 课题的提出与研究的意义10
• 1.3 混合动力汽车试验台系统的应用10-12
• 1.4 国内外研究现状12-14
• 1.5 本文研究内容14-15
• 2 混合动力汽车试验台技术的研究15-31
• 2.1 混合动力汽车台架实验技术概述15-19
• 2.1.1 混合动力控制技术15-17
• 2.1.2 汽车负载模拟技术17-18
• 2.1.3 动态协调控制技术18-19
• 2.2 试验台控制方法研究19-23
• 2.2.1 PID 控制原理19-21
• 2.2.2 PID 控制算法的实现21-23
• 2.3 汽车行驶负载的台架模拟23-28
• 2.3.1 汽车行驶阻力的计算23-26
• 2.3.2 汽车行驶阻力的模拟26-27
• 2.3.3 汽车惯量的模拟27-28
• 2.4 试验台动态控制技术28-30
• 2.4.1 发动机和电机的协调控制28-29
• 2.4.2 协调控制的实现29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 3 混合动力汽车试验台架的总体设计31-51
• 3.1 混合动力系统基本结构形式31-33
• 3.1.1 串联式混合动力系统31-32
• 3.1.2 并联式混合动力系统32-33
• 3.1.3 混联式混合动力系统33
• 3.2 混合动力汽车试验台架功能分析33-37
• 3.2.1 元部件试验功能34-36
• 3.2.2 整车台架试验功能36-37
• 3.3 试验台系统的功能设计及目标37-39
• 3.3.1 试验台系统设计原则37
• 3.3.2 试验台系统功能设计37-39
• 3.3.3 混合动力汽车试验台系统的设计目标39
• 3.4 试验台系统的总体方案及其工作原理39-42
• 3.4.1 试验台总体方案结构39-40
• 3.4.2 试验台工作原理40-42
• 3.5 试验台部件参数设计及原理42-49
• 3.5.1 发动机42-44
• 3.5.2 ISG 电机44-46
• 3.5.3 动力电池46-48
• 3.5.4 传动变速器48-49
• 3.6 本章小结49-51
• 4 基于DSPACE 的混合动力汽车试验台测控系统设计与开发51-69
• 4.1 DSPACE 计算机仿真系统概述51-53
• 4.1.1 dSPACE 计算机仿真系统的特点51-52
• 4.1.2 dSPACE 的结构体系52-53
• 4.2 试验台测控硬件系统53-61
• 4.2.1 试验台测控系统工作原理53-56
• 4.2.2 试验台测控系统硬件56-58
• 4.2.3 数据采集卡及 I/O 卡58-59
• 4.2.4 转速转矩传感器59-61
• 4.3 试验台测控软件系统61-67
• 4.3.1 试验台系统数据通讯61-63
• 4.3.2 系统控制程序的开发63-66
• 4.3.3 系统控制界面66-67
• 4.4 本章小结67-69
• 5 系统测试及实验69-77
• 5.1 实验前的准备69-70
• 5.2 实验与结果分析70-73
• 5.3 试验结果影响性分析73-75
• 5.4 本章小结75-77
• 6 结论77-79
• 致谢79-81
• 参考文献81-85
• 附1 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录85-87
• 附2 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目87

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