电动汽车动力学建模与Simulink仿真研究

本篇硕士学位论文深入探讨了电动汽车的动力学建模与仿真研究，针对日益严重的环境污染问题，电动汽车作为一种清洁能源交通工具，被认为是解决这一问题的有效途径。自20世纪80年代起，电动汽车在全球范围内得到了广泛的关注和发展，正逐渐从原型车研发阶段迈向商业化生产的阶段。 论文作者陈伟，车辆工程专业背景，在吉林大学攻读硕士学位期间，师从宋传学教授，对电动汽车的动力系统性能提升和成本降低进行了深入研究。由于中国在电动汽车领域的研发投入有限，因此该研究显得尤为重要。在系统实施前，通过建立精确的动力学模型，能够确保系统设计的可行性和有效性，这在电动车控制系统的设计和性能优化中尤为关键。 论文首先从实际出发，根据车辆参数和性能需求计算电机功率和转速指标，选择合适的电动机类型，并进行简单的动力匹配计算，构建电动机控制系统。模型中，车辆的运动状态由X、Y方向位移和横摆角等自由度以及车轮转动共同决定，直流电机模型用于模拟电机，而轮胎采用统一的半经验指数模型，便于获取纵向、侧向力和滑转率，以实现与整车和控制系统无缝衔接。 在控制策略上，论文重点介绍了启动转矩控制和防滑控制两部分，通过已知的车辆参数，计算出电机和控制系统所需的详细参数。在此过程中，Simulink被选为仿真平台，其强大的功能使得作者能够构建完整的车辆动力学模型，进行动态仿真，包括动力性能、操纵稳定性和差速性能等方面的分析。 经过仿真研究，论文得出结论：电动轮驱动方案具有显著优势，所建立的仿真模型实用且合理。在PI控制器和防滑控制系统的作用下，电动汽车的控制性能表现出色，这为电动汽车的实际应用提供了强有力的支持。这项工作的成果不仅有助于提升电动汽车的性能，还降低了研发成本和开发周期，对推动我国电动汽车产业的发展具有重要意义。