电动汽车直流电机的建模与仿真_开题报告

一、文献综述。

摘要

在全球能源危机和环境日益污染的大背景下，国家大力发展新能源产业，而电动汽车就是其中重要的一环，电动汽车的研究和开发成为实现绿色可持续发展的一个重要方向。电动汽车的发展有很多制约因素，其中电机驱动系统的低速发展是其中的一个重要因素，因此，研发一种高效电机是一种必然的趋势，高效节能电机成为全球电机产业发展的共识。

本文以直流电动机为研究对象，研究用于电动汽车的驱动电机。针对电动机的启动特性，将MATLAB/SIMULINK应用与电动机的起动仿真。

例如：

（一）国内研究现状

    在纯电动汽车领域，部分制造商已经实现了小批量生产，开发的产品通过了国家汽车认证。2005年4月，由天津自主开发生产的6辆“幸福使者”纯电动汽车出口美国，迈出了我国电动汽车产业化的重要一步。同时，国家电网参与电动汽车的推广，国家电网公司已按照其所制定的“十一五’’期间详细的车辆替换和运行规划以及电动电力工程车辆替换的优化设计方案，在北京、上海、天津、山东、浙江、湖北、湖南等省市试点区域开始付诸实施。在燃料电池电动汽车领域，我国已经建立了燃料电池电动汽车产品技术开发平台和演示验证试验平台。

    经过“九五”、“十五”、“十一五”国家对电动汽车用电机系统的集中研发和应用，我国已自主开发了满足各类电动汽车需求的驱动电机系统产品，获得了一大批电机系统的相关知识产权，形成具有核心竞争能力的车用驱动电机系统批量生产能力。

    产业信息网发布的《2016-2022年中国电机制造产业深度调研及投资前景分析报告》显示，目前，我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机已经实现了实现与国内整车产业化技术配套，电机重量比功率显著提高，电机系统最高效率达到93%以上，系列化产品的功率范围覆盖了200kW以下电动汽车用电机动力需求，各类电机系统的核心指标均达到相同功率等级的国际先进水平。

    我国以高密度永磁电机为代表各类车用电机取得了明显进步。这些电机的结构复杂，工作条件恶劣，特别对于混合动力工况，需与内燃机或变速箱进行一体化设计，研制难度大。“十五”期间这些电机曾一度成为混合动力系统的实现功能的难点，目前基本已经实现功能，性能与可靠性也有明显改善。••••••

（二）国外研究现状

从目前世界范围内的整个形势来看，日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一，特别是在混合动力汽车的产品发展方面，同本居世界领先地位。日本的丰田和本田两家汽车公司已批量生产销售混合动力汽车。1997年12月，丰田汽车公司首先在同本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS。该轿车于2000年7月开始出口北美，同年9月开始出口欧洲，现在已经在全世界20多个国家上市销售，截止到2007年11月，在全世界的销量已经突破了125万辆，据估计由此产生的抑制二氧化碳排放效果将达到500万吨。本田汽车公司开发的混合动力汽车也投放市场，供不应求。日产汽车公司也已经于2006年向美国市场销售混合动力汽车。

    日前，德国盖尔森基兴应用技术大学汽车研究中心预计，今年欧盟国家将卖出8万辆混合动力汽车和纯电动汽车，到2025年将增加到1620万辆。并断言，由于电池技术不断改进，成本不断降低，从2010年起，电动汽车将同渐普及。

    直流电动机控制也装置不断向前发展。微机的应用使直流电气传动控制系统趋向于数字化、智能化，极大地推动了电气传动的发展。近年来，一些先进国家陆续推出并大量使用以微机为控制核心的直流电气传动装置，如西门子公司的SIMOREG K 6RA24、ABB公司的PAD/PSD等等。

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二、^范文提纲

1 文献综述

1.1 摘要

1.2 国内外发展状况

1.3 现实意义

2 直流电动机的概念及特性

2.1 电动汽车驱动电机的特点

2.2 直流电动机的工作原理

2.2.1 直流电动机的工作原理

2.2.2 直流电动机的模型结构

2.3 直流电动机的基本结构

3 直流电动机的数学建模

3.1 直流电动机的数学模型

4 仿真软件及MATLAB/SIMULINK简介

4.1 软件仿真的概述

4.2 MATLAB/SIMULINK简介

5 直流电动机的MATLAB仿真展示

5.1 直流电机直接启动分析

5.1.1 SIMULINK模块下建模与起动仿真

5.1.2 给定参数验证

5.1.3 结果分析

5.2 直流电机软启动分析

5.2.1 软启动SIMULINK仿真模型

5.2.1 仿真结果分析与比较

三、参考文献

 [1]黄忠霖.控制系统MATLAB计算及仿真（第三版）[M]: 国防工业出版社

[2]李宜达.控制系统设计与仿真[M]. 清华大学出版社， 2004

[3]林瑞光,电机与与拖动基础（第三版）浙江大学出版社，2012.7

[4]陈中编著.基于MATLAB的电力电子和交直流调速系统仿真[M]:清华大学出版社.2014

[5]胡寿松.自动控制原理[M]:科学出版社，2013

[6]王正林 等著. MATLAB/Simulink与控制系统仿真（第3版）:  电子工业出版社，2012

[7]陈家瑞.汽车构造（下册）[M]:人民交通出版社，2008

[8]陈新亚.汽车构造透视图[M]:人民交通出版社，2005

[9]詹樟松，杨正军，刘兴春.汽车优化设计及性能仿真系统[J]:系统仿真学报，2005

[10]肖启瑞 等编著.车辆工程仿真与分析-基于MATLAN的实现[M]:机械工业出版社，2012