电动汽车的驱动与控制

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书 名: 电动汽车的驱动与控制

作　者：徐国凯

出版社： 电子工业出版社

出版时间： 2010年6月1日

ISBN: 9787121111624

开本： 16开

定价: 39.00元

内容简介

《电动汽车的驱动与控制》比较全面地介绍了电动汽车驱动系统控制技术的现状，阐述了电动汽车驱动系统的基本结构、工作原理、驱动电动机技术、功率变换技术、传感器技术及相关的建模与仿真技术。针对纯电动汽车的驱动系统进行建模，对电动汽车驱动系统的速度闭环控制的稳定性问题和控制策略进行了深入研究。根据两款电动轿车驱动系统的主要参数，建立了简化的被控对象数学模型，设计了PID控制器、自适应控制器、模糊控制器和预测控制器，利用数值仿真进行比较分析并研究了其控制性能。书中融入了编著者近期的研究成果，对于电动汽车设计具有重要的指导意义。《电动汽车的驱动与控制》理论联系实际，研究成果比较丰富，深入浅出、图文并茂，可作为高等院校相关专业的研究生教材及本科生参考用书，也可供电动汽车及其相关领域的工程技术人员和科研人员参考。

图书目录

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

4.3.1H2性能71

4.3.2H∞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

7.2.2DSPM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

10.1.3PID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

10.8.1ADVISOR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