电动汽车中无刷直流电机控制系统的设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

当今世界能源危机一直是一个永恒的话题，现有的能源很多都不是取之不尽用之不竭的，石油是一次能源，它的形成需要非常长的时间，但是消耗起来非常快，地球上能源是有限的，尤其石油资源是不可再生的，因此石油成为全球性战略物资。能源紧缺是全人类面临的日益严重而紧迫的问题,与此同时汽车将消耗大量的石油资源，这就需要我们寻找新的清洁能源来代替石油在汽车的作用，而电能将是一个最佳选择，电能是二次能源，来源方式有许多，其中除了火力发电站之外大多数都是清洁能源例如水力发电，风力发电等等。20世纪70年代的石油危机和日益严重的环境污染使汽车技术正经历着燃料多元化、动力电气化等重大技术变革。具有高效节能、低排放或零排放优势的电动汽车重新获得了生机，并受到世界各国的广泛重视，是国际节能环保汽车发展的主攻方向，世界上许多国家都开始投入大量资金开发电动汽车。

无刷直流电机是新一代机电一体化产品，它具有异步电机结构简单、运行可靠和维护方便等特点，又具有直流电机调速性能好等优点。因此无刷直流电机在许多的领域都得到了广泛的应用。随着微处理器技术的迅猛发展，许多复杂而有效的控制策略和算法在各种电机控制中已得到实现，并且越来越多的用于电动机、车辆和工业控制系统中。

无刷直流电机具有以下优点：

2. 研究的基本内容与方案

（1）首先对电动汽车的动力系统进行研究，根据电动汽车所要求的性能指标，对参数要求进行确定，对电机进行比较选择。

（2）首先对电动汽车动力系统进行了动力匹配，根据无刷直流电机的非线性特性，建立数学模型。确定了电动汽车的驱动电机的主要动力参数。然后建立了无刷电机的数学模型，根据无刷电机的控制特性，确定了速度外环模糊一pi控制，电流内环pid控制的双闭环控制策略方案。采用转速电流的双闭环控制，由于传统pid控制策略的缺陷，速度环和电流环分别采用模糊一pi控制策略和传统pid控制策略，有效地抑制了无刷直流电机的非线性引起的控制问题。

（3）运用matlab/simulink工具箱与s函数，建立驱动电机的仿真模型，并重点分析了模糊一pi控制策略的实现与调试。同时对电动汽车驱动系统进行模块化处理。

3. 研究计划与安排

第1～2周：查阅相关文献资料，了解毕业设计的任务。

第3～4周：完成20000字符的英文翻译；确定总体设计方案并完成开题报告。

第5周：熟悉无刷直流电机的功能、性能参数，并建立数学模型；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]郭庆鼎，赵希梅.直流无刷电机原理及技术应用[m].北京：中国电力出版社，2008.

[2]陶永华.新型pid控制及应用（第二版）[m].北京：机械工业出版社，2009：1-8.

[3]陶永华等.pid控制原理和自整定策略[j].工业仪表与自动化装置.1997（4）：60-64.