电动汽车的驱动与控制PDF电子书下载

第1章 电动汽车的发展 1

1.1环境、能源与汽车 1

1.1.1汽车引起的环境问题 1

1.1.2世界能源危机 3

1.1.3节能环保的电动汽车 4

1.2电动汽车及其分类 5

1.2.1纯电动汽车 5

1.2.2燃料电池电动汽车 5

1.2.3混合动力电动汽车 5

1.3电动汽车的发展简史 6

1.3.1早期电动汽车的发展 6

1.3.2燃料电池电动汽车的问世 8

1.3.3混合动力电动汽车的兴起 8

1.4电动汽车的发展现状 8

参考文献 14

第2章 电动汽车的基本原理 15

2.1电动汽车的基本结构 15

2.1.1电动汽车的系统组成 15

2.1.2电动汽车的结构形式 17

2.2电动汽车的基本原理 18

2.2.1车辆动力学 18

2.2.2车辆的性能 25

2.2.3电动汽车的性能 34

2.3电动汽车的典型工况与性能指标 39

参考文献 41

第3章 驱动系统的闭环控制与性能分析 42

3.1闭环驱动系统的概念 42

3.1.1运动与系统 42

3.1.2驱动系统的闭环控制 42

3.2驱动系统的数学模型与动态过程 44

3.2.1典型Ⅰ型驱动系统的数学模型 44

3.2.2典型Ⅰ型驱动系统的动态过程 45

3.3驱动系统的性能分析 47

3.3.1驱动系统的性能 47

3.3.2驱动系统的动态性能指标 48

3.3.3驱动系统的稳态性能指标 50

3.3.4驱动系统的频域性能指标 51

3.3.5典型二阶驱动系统的性能与参数的关系 53

3.3.6闭环频域性能指标与时域性能指标的关系 57

参考文献 59

第4章 驱动系统的稳定性和鲁棒性 60

4.1控制系统的稳定性及其判据 60

4.1.1稳定性的基本概念 60

4.1.2线性系统稳定的充要条件 61

4.1.3劳斯稳定判据 62

4.2李雅普诺夫稳定性理论 63

4.2.1李雅普诺夫稳定性定义 63

4.2.2稳定性的直接判据 65

4.2.3李雅普诺夫稳定性定理 66

4.2.4线性离散系统的李雅普诺夫稳定性分析 69

4.3系统的鲁棒性分析 70

4.3.1 H2性能 71

4.3.2 H∞性能 71

参考文献 74

第5章 驱动电动机的工作原理与性能 75

5.1驱动系统对电动机的要求 75

5.2直流电动机 77

5.2.1直流电动机的结构 77

5.2.2直流电动机的工作原理 79

5.2.3直流电动机的运行特性 80

5.3交流电动机 84

5.3.1交流电动机的结构 84

5.3.2交流电动机的工作原理 87

5.3.3交流电动机的运行特性 87

5.4永磁无刷电动机 93

5.4.1永磁无刷电动机的结构 93

5.4.2永磁无刷直流电动机的工作原理 95

5.4.3永磁无刷直流电动机的运行特性 97

5.4.4永磁无刷电动机的数学模型 98

5.4.5永磁无刷直流电动机的调速原理 100

5.4.6无刷直流电动机的调速方法和机械特性 101

5.5开关磁阻电动机 102

5.5.1开关磁阻电动机的结构 103

5.5.2开关磁阻电动机的工作原理 105

5.5.3开关磁阻电动机的运行特性 107

5.6驱动系统电动机的选择 108

参考文献 110

第6章 电动汽车动力电源 112

6.1动力电池模型的分类 112

6.2电动汽车电池的基本参数 113

6.3电动汽车常用的电池 114

6.4电动汽车动力电池的应用与维护 125

参考文献 129

第7章 电动汽车功率变换技术 131

7.1功率变换器概述 131

7.1.1一般功率变换器技术 132

7.1.2一般功率变换器分类 132

7.1.3功率变换器的主要拓扑结构 133

7.2电动车用功率变换器 136

7.2.1高功率密度功率变换器 136

7.2.2 DSPM功率变换器 137

7.2.3大功率移相调宽功率变换器 138

7.3电动汽车功率变换器的抗干扰（电磁兼容）设计 139

7.3.1电动车用功率变换器抗干扰问题的提出 139

7.3.2功率变换器电磁干扰产生的原因 140

7.3.3功率变换器电磁干扰的辐射与传导 142

7.3.4功率变换器的抗干扰设计 143

7.4具有制动能量回馈能力的功率变换器技术 145

7.4.1制动能量回收的技术要求 145

7.4.2具有制动能量回馈能力的功率变换器设计 147

7.4.3超级电容技术在电动汽车能量回收系统中的应用 149

参考文献 150

第8章 汽车传感器 152

8.1汽车传感器基本知识 152

8.1.1汽车传感器的历史 152

8.1.2汽车传感器的发展趋势 153

8.1.3电动汽车传感器 153

8.1.4电动汽车传感器的组成与分类 154

8.1.5电动汽车传感器的性能与要求 154

8.2速度传感器 155

8.2.1转速传感器 156

8.2.2车速传感器 159

8.2.3轮速传感器 162

8.3转向传感器 163

8.4电压、电流传感器 171

8.4.1霍尔元件式电压、电流传感器 171

8.4.2分流电阻式电流传感器 174

8.5电池温度传感器 174

8.6扭矩传感器 177

参考文献 179

第9章 电动汽车驱动系统的建模与仿真 180

9.1电动汽车驱动系统的组成 180

9.1.1电动汽车驱动系统结构 180

9.1.2电动机 180

9.1.3逆变器 181

9.2整车模型的建立 181

9.2.1循环工况模型 181

9.2.2驾驶员模型 181

9.2.3车辆动力学模型 182

9.2.4传动系统模型 182

9.2.5动力系统模型 182

9.3电动汽车驱动系统的仿真技术 196

9.3.1电动汽车仿真的意义 196

9.3.2电动汽车仿真结构及特点 197

9.3.3电动汽车仿真软件 199

参考文献 204

第10章 驱动系统控制器设计与应用 205

10.1燃料电池汽车直流驱动系统建模及其PID控制 205

10.1.1燃料电池汽车 205

10.1.2直流驱动系统数学模型 206

10.1.3 PID控制器 207

10.2燃料电池汽车直流驱动系统自适应控制器设计 210

10.2.1模型参考自适应控制的基本理论 211

10.2.2直流驱动系统自适应控制器设计 212

10.3基于滑模的直流驱动系统广义预测控制器设计 216

10.3.1驱动系统的CARMA模型 216

10.3.2具有终端滑模等式约束的广义预测控制 217

10.3.3闭环系统稳定性 221

10.3.4控制性能研究 222

10.4直流驱动系统滚动时域H∞控制器设计 222

10.4.1驱动系统的状态空间模型 223

10.4.2约束系统的滚动时域H∞跟踪控制 226

10.4.3仿真研究 230

10.5电动轿车交流驱动系统的自适应控制器设计 230

10.5.1电动轿车交流驱动系统数学模型 230

10.5.2连续系统的模型参考自适应控制策略 231

10.6电动汽车驱动系统的连续预测控制器设计 237

10.6.1连续非线性系统的滑模变结构控制 237

10.6.2电动汽车异步电动机驱动系统数学模型 239

10.6.3基于滑模的连续预测控制方法 239

10.6.4系统性能研究 239

10.7电动汽车驱动系统的模糊控制器设计 240

10.7.1模糊控制器的设计步骤 240

10.7.2电动汽车驱动系统的模糊控制器 243

10.8 电动汽车制动力分配及能量回馈控制策略 245

10.8.1 ADVISOR制动力分配方案 246

10.8.2基于模糊逻辑的制动力分配及能量回收控制策略 247

10.8.3改进型的制动力分配及能量回收控制策略 250

10.8.4控制性能分析 251

参考文献 252