摘 要

驱动电机系统是电动汽车的动力来源，为最重要的组成部分之一。由于电动汽车运行车况复杂，对电机输出要求较高，因此对于驱动电机系统电机的选取与控制策略的优劣要求较高。对驱动电机系统的研究，不仅能对于电动汽车提供一个优良的动力来源，同时也可以对相同车型的电机驱动系统的选型以及控制策略提供参考。

本文对于比较了目前为止应用于电动汽车的电机特点，针对论文要求车型做出了选择-选用永磁同步电机作为驱动电机。根据电动工程车的工作环境与整车参数，选取了电机的布置类型-双电机独立中置驱动，并根据电机布置类型与整车参数计算了电机功率。

本文根据电动工程车的具体工况要求应用matlab/Simulink搭建了电机的控制模型：单回路简单PI控制系统，对电机的输出转矩进行了模拟，在一定程度上模拟了电机的运行状况，并对控制系统与电机做了评价：电机及其布置类型的选取恰当，但控制系统仍存在较大的改进空间。

关键词：电动工程车；驱动电机系统；永磁同步电机；控制系统；Simulink

Abstract

Drive motor system is the power source of electric vehicles, one of the most important components. As the electric vehicle running conditions are complex, the motor output requirements are higher, so the motor system for motor selection and control strategy of the advantages and disadvantages of higher requirements. The study of the drive motor system can not only provide an excellent power source for electric vehicles, but also can provide reference for the selection and control strategy of the same type of motor drive system.

In this paper, compared with the motor characteristics of electric vehicles so far, the paper has made a choice for the paper requirements - the use of permanent magnet synchronous motor as the driving motor. According to the working environment of the electric vehicle and the vehicle parameters, the type of the motor is selected - the dual motor is driven independently and the motor power is calculated according to the motor layout type and the vehicle parameters.

In this paper, the control model of the motor is built by matlab / Simulink according to the specific working conditions of the electric vehicle. The simple PI control system of the single loop simulates the output torque of the motor and simulates the running status of the motor to a certain extent and Evaluation of the control system and the motor: the selection of the motor and its layout type is appropriate, but the control system still has a lot of room for improvement

Key Words：electric engineering vehicle；drive motor system；control strategy；MATLAB/Simulink

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 电动汽车驱动系统发展状况概述 2

1.2.1 国外电动汽车驱动系统发展状况概述 2

1.2.2 国内电动汽车驱动系统发展状况概述 3

1.3 论文结构 3

1.4 本章小结 4

第2章 驱动电机系统的选择 5

2.1电动汽车的驱动系统 5

2.2 电动工程车参数性能要求 6

2.3 驱动电机的选择 7

2.3.1 电机种类的选择 7

2.3.2 驱动电机系统布置形式选择 10

2.3.3 驱动电机功率的匹配 10

2.4 驱动电机的校核 13

2.5 本章小结 14

第3章 电机的控制 15

3.1 电机调速方式的选择 15

3.2永磁同步电机的数学模型 15

3.3 本章小结 20

第4章 Simulink控制模型的搭建与仿真 21

4.1 Simulink介绍 21

4.2 Simulink模型 21

4.3 仿真结果与分析 24

4.4 本章小结 25

第5章 结果与展望 26

参考文献 27

附录A 电动工程车用电机 28

附录B 控制器 29

附录C 电机与减速器装配关系 30

附录D Simulink控制模型 31

附录E 电机功率计算程序 32

附录F 驱动力校核程序 33

致 谢 34

第1章 绪论

当前各国的电动汽车产业迅速发展，环保法规不断收紧，政府各项利好政策层出不穷，极大地推动了电动汽车产业的发展，各种电动代步车、电动工程车、电动公交车已经在政府政策激励下走上大街小巷。此外，由于城市化的迅速推进，我国城市的各种管线系统已经不能适应如今的要求，新一代的地下管网系统呼之欲出。应此发展趋势，地下管线的维修工程车应用电动车的形式，符合了如今的发挥在那潮流。

作为影响电动车运行的重要因素之一，电机驱动系统在电动工程车上占有及其重要的地位。因此，电机驱动系统的选型与匹配、控制策略的调校对于电动工程车具有相当重要的意义。

1.1 研究目的及意义

如今，随着城市化的发展，大型城市、特大型城市越来越大，也越来越多。随之就出现了一系列的问题。

其中由于城市人口迅速增加带来的一个重要问题就是作为基础设施的各种管网系统不能满足城市化迅速推进的要求。因此，造成了许多城市地面反复开挖的局面，从而造成了阻碍交通、浪费人力物力、影响人们生活等各种恶劣影响。应对这种现象，将电力、通信、燃气、给水、供热、排水等各种市政管线集中铺设在公共轨道内，实施统一规划、设计、施工和维护成为了必要的趋势^[1]。