纯电动汽车加速过程中的驱动转矩优化控制策略.pptxVIP

纯电动汽车加速过程中的驱动转矩优化控制策略

汇报人：

2024-01-06

引言

纯电动汽车驱动系统概述

加速过程中驱动转矩优化控制策略设计

仿真实验与结果分析

实车验证与性能评估

总结与展望

contents

目

录

01

引言

随着全球能源危机和环境污染问题日益严重，发展新能源汽车成为解决这些问题的有效途径。纯电动汽车作为一种零排放、高效能的新能源汽车，受到了广泛关注。

能源危机与环境保护

在纯电动汽车的加速过程中，驱动转矩的优化控制对于提高车辆的动力性、经济性和舒适性具有重要意义。合理的驱动转矩控制策略可以充分发挥电机性能，提高能量利用效率，同时保证车辆平稳、快速地加速。

驱动转矩优化控制的重要性

国外研究现状

国外在纯电动汽车驱动转矩优化控制方面起步较早，已经形成了较为完善的理论体系。研究方向主要包括基于模型的控制策略、基于优化的控制策略和基于学习的控制策略等。其中，基于模型的控制策略通过建立精确的车辆动力学模型来实现转矩优化；基于优化的控制策略则通过优化算法求解最优转矩分配；基于学习的控制策略则利用机器学习等方法对历史数据进行学习，实现转矩控制的自适应调整。

国内研究现状

国内在纯电动汽车驱动转矩优化控制方面的研究相对较晚，但近年来发展迅速。国内学者在借鉴国外研究成果的基础上，结合国内实际情况，提出了多种具有自主知识产权的控制策略。研究方向主要包括基于模糊控制的转矩优化、基于神经网络的转矩优化和基于遗传算法的转矩优化等。

研究内容

本文旨在研究纯电动汽车加速过程中的驱动转矩优化控制策略。首先，建立纯电动汽车的动力学模型，分析驱动转矩对车辆性能的影响；其次，设计一种基于优化算法的驱动转矩控制策略，以实现车辆动力性、经济性和舒适性的综合提升；最后，通过仿真和实验验证所提出控制策略的有效性和优越性。

研究目标

本文的研究目标包括以下几点：一是提出一种有效的驱动转矩优化控制策略，提高纯电动汽车的加速性能；二是降低车辆在加速过程中的能量消耗，提高能量利用效率；三是保证车辆在加速过程中的平稳性和舒适性；四是通过仿真和实验验证所提出控制策略的有效性和可行性。

02

纯电动汽车驱动系统概述

电机

接收加速踏板信号，控制电机输出转矩和转速。

控制器

传动系统

电池组

01

02

04

03

为电机提供电能，同时储存制动能量。

将电能转换为机械能，驱动汽车行驶。

将电机输出的转矩和转速传递到车轮，实现汽车行驶。

电机在控制器的作用下输出转矩，驱动传动系统。

电机输出转矩

传动系统传递转矩

车轮输出转矩

传动系统将电机输出的转矩传递到车轮，驱动汽车行驶。

车轮在地面摩擦力的作用下输出转矩，实现汽车加速。

03

02

01

转矩响应快速

01

加速过程中，驱动系统需要快速响应加速踏板信号，输出相应的转矩。

转矩控制精确

02

为了满足加速过程的平稳性和舒适性，驱动系统需要精确控制输出转矩的大小和变化率。

转矩波动抑制

03

在加速过程中，由于电机和传动系统的非线性特性，会产生转矩波动，影响驾驶体验。因此，驱动系统需要采取相应的控制策略来抑制转矩波动。

03

加速过程中驱动转矩优化控制策略设计

驾驶员意图识别

通过采集驾驶员的操作信号（如加速踏板开度、制动踏板开度等），识别驾驶员的加速、减速、巡航等意图。

意图转化为驱动转矩需求

根据驾驶员意图，结合车辆当前状态（如车速、加速度等），计算出期望的驱动转矩需求。

建立纯电动汽车的动力学模型，包括电机模型、传动系统模型、轮胎模型等，用于描述车辆的动态响应特性。

基于车辆动力学模型，采用模型预测控制方法，预测未来一段时间内车辆的动态响应，并优化控制指令，使得实际响应与期望响应的误差最小。

模型预测控制

车辆动力学建模

多目标优化问题定义

将驱动转矩优化控制问题转化为多目标优化问题，考虑多个优化目标，如能耗、舒适性、动力性等。

优化算法设计

采用遗传算法、粒子群算法等多目标优化算法，求解最优的驱动转矩控制指令，使得多个优化目标达到综合最优。

04

仿真实验与结果分析

电动汽车模型建立

在Simulink中建立纯电动汽车的动力学模型，包括电机、电池、传动系统等关键部件。

参数设置

根据实际电动汽车的参数和实验需求，设置仿真实验的参数，如电机额定功率、电池电压等。

控制策略实现

将优化后的驱动转矩控制策略在Simulink中实现，并与电动汽车模型进行连接。

仿真软件选择

采用MATLAB/Simulink作为仿真实验平台，利用其强大的建模和仿真功能进行实验。

工况一

起步加速过程。展示电动汽车在起步加速过程中，驱动转矩优化控制策略对车辆加速度、速度、电机转矩等参数的影响。

工况二

超车加速过程。展示电动汽车在超车加速过程中，驱动转矩优化控制策略对车辆加速度、速度、电机转矩等参数的影响。

工况三

坡道起步加