电动汽车考试试题.pptx

1、TM530EV动力系统分析与计算（30分）最高车速（km/h）120最大爬坡度（%）20整车整备质量（kg）1625整车总质量（kg）2000车轮滚动半径（m）0.307迎风面积（m2）3.04变速器及主减速器的传动比4.38，3.04驱动电机额定功率37kW纯电动汽车的动力性可以由最高车速、爬坡性和加速性三个指标来评价，根据上面表格所给参数，试计算以下参数并采用Matlab进行性能分析。1）计算电动汽车牵引力；（8分）2）计算滚动阻力和空气阻力；（10分）3）计算分析爬坡性； （6分）4）加速性分析。 （6分） 纯电动汽车以整车所能达到的续驶里程来表示其经济性，与传统汽车经济性评价类似，续驶里程可以看作为，动力电池在充满电的情况下，纯电动汽车在一定工况下行驶至电池所要求的最低电量时，整车可以到达的距离。同燃油汽车类似，电动汽车的续驶里程可以分为等速续驶里程和工况下的续驶里程，单位：km。2、 TM530EV续驶里程计算分析（20分）电池总容量C=10500Ah，总额定电压U=336V，放电深度DOD=0.80 PWuLeaauaue式中，W电池的总能量Ah； 等速行驶时的车速（km/h）；行驶时整车所消耗的能量（J）； 电动汽车电机和控制器传动效率。 P以等速行驶时的车速60（km/h）； 电动汽车电机和控制器传动效率95%。续驶里程试计算等速续驶里程并采用Matlab进行提高续驶里程为400公里时对电池的需求性能分析。3、开关磁阻电机双闭环控制系统的设计与仿真（30分）sec/.018. 01radmNk开 通 角(度)：22.5，关 断 角(度)：36.525 绕组电阻(欧)：0.0155，其它参数由表中给出，1、试建立SRD小信号数学模型（20分）；2、试用齐格勒尼克尔斯或解析方法设计并仿真分析转速、电流PI闭环系统（20分）。电动机型号SRMEV37额定功率37kW额定电压336V额定电流150A额定转速3000 r/min 最大电感-45 0.00299817H每极匝数-457最小电感-450.000262898H转子转动惯量(公斤*平方米)-450.059203绝缘等级FvZiegler-Nichols方法三个参数，三个参数，控制器设计中，要调整控制器设计中，要调整）、）、（PID1发展了一个设计方法，发展了一个设计方法，NicholsZiegler 于简单的稳定性分析。于简单的稳定性分析。该方法基该方法基，）、步骤；先令）、步骤；先令（02 DIKK系统开始振荡。系统开始振荡。至至调整调整CPKKCPKK6 . 0 mPDKK 4 mPIKK 振荡频率。振荡频率。m sKsKKsGIDpc)(利用根轨迹和波特图可确定利用根轨迹和波特图可确定。和和mCK 常常不不被被采采用用，根根轨轨迹迹和和波波特特图图通通* PID调节器：调节器：例；被控对象为ssssG)20030(400)(2方法，用NichlosZiegler 控制器参数。设计PID闭环极点j93. 02 . 4、 59.21解、解、sradc/95. 1 730dbKg 23分析 00稳定。系统过渡过程由主导，j93. 02 . 4tg2 . 493. 0cos198. 0闭环阶跃响应没有超调。Kevssv15 . 0画根轨迹得KC15sradm/1 .14利用给定方程KP 9KD5 . 0KI 40方法，用NichlosZiegler 设计结束。-140-120-100-80-60-40-200204060Magnitude (dB) System: sys1 Gain Margin (dB): 23.5 At frequency (rad/sec): 14.1 Closed Loop Stable? Yes 10-1100101102103-270-225-180-135-90Phase (deg) System: sys1 Phase Margin (deg): 73.4 Delay Margin (sec): 0.655 At frequency (rad/sec): 1.95 Closed Loop Stable? Yes Bode DiagramFrequency (rad/sec)-60-50-40-30-20-1001020-40-30-20-10010203040 System: sys1 Gain: 15 Pole: 0.000368 + 14.1i Damping: -2.6e-005 Overshoot (%): 100 Frequency (rad/sec): 14.1 Root LocusReal AxisImaginary Axis00.511.522.533.500.20.40.60.811.21.41.6Step ResponseTime (sec)Amplitudess405 . 09)20030(4002sssRC校正前校正后校正后00.511.522.533.500.20.40.60.811.21.41.6Step ResponseTime (sec)Amplitudess405 . 09)20030(4002sssRC红线代表修改红线代表修改KI至至4.5时的情况。时的情况。适当调整控制器结构参数可得到适当调整控制器结构参数可得到更加理想的效果。更加理想的效果。性能指标要求。法不能满足特定系统的缺点；采用NicholsZiegler 00.511.522.533.500.20.40.60.811.21.41.6 System: sysb Peak amplitude: 1.59 Overshoot (%): 58.9 At time (sec): 0.262 System: sysc Peak amplitude: 1.29 Overshoot (%): 29.2 At time (sec): 0.264 System: sysc Settling Time (sec): 0.909 System: sysb Settling Time (sec): 1.29 System: sysa Settling Time (sec): 1.34 Step ResponseTime (sec)Amplitude%2 .29%9 .58%0% 修正修正校校未校未校 909. 029. 134. 1 修正修正校校未校未校sssttst-150-100-50050100150Magnitude (dB)10-210-1100101102103-270-225-180-135-90Phase (deg)Bode DiagramFrequency (rad/sec)10-210-1100101102103-270-225-180-135-90 System: sys1 Phase Margin (deg): 73.4 Delay Margin (sec): 0.655 At frequency (rad/sec): 1.95 Closed Loop Stable? Yes System: sys4 Phase Margin (deg): 41.3 Delay Margin (sec): 0.0613 At frequency (rad/sec): 11.8 Closed Loop Stable? Yes System: sys3 Phase Margin (deg): 25.1 Delay Margin (sec): 0.0403 At frequency (rad/sec): 10.9 Closed Loop Stable? Yes Phase (deg)-150-100-50050100150Magnitude (dB) System: sys1 Gain Margin (dB): 23.5 At frequency (rad/sec): 14.1 Closed Loop Stable? Yes Bode DiagramFrequency (rad/sec)未校未校校后校后修正后修正后 *解析法求解PID参数。、可求得况下有；已知的情、这样在）（；相角为；环系统增益应为处、开；且在可求得经验公式望的相角裕量，而希经验等于开环，而闭环、，可确定闭环、给定的值。可求出型。而误差常数后，系统变成型的，加入原来是，则若系统、方法；给定稳态误差、等。、为参数。给定的性能指标标下的。确定给定性能指、被控对象）、已知（cDPcIcjDcPjccIDcPIcccnnsIInsssnsssssIDPcXKRKjXRjKjGeKjKejGjKKjKKftKsGKseKnPIDnsGetePIDsGsKsKKsGcc)(11)()(1801),(sin)()(%)(lim11)()2(%)()(1)()(01012412142tg情况；满足要求。）、验证校正后的系统（。、结果为编程求解。的是利用参数的其它值，最方便可确定按照上页所示计算公式；，由则。；）、由（。，）、先求解；（。、控制，技术指标要求、采用例；已知352. 01 . 25:16. 416. 4806 . 0sinsin)5( ,16. 426 . 0%10%25101 . 01)(lim12%10%1 . 0)20030(400)(01102DPIcnnsnsIIsIsssvKKKMATLABPIDtstKsGsKKstePIDssssG)20030(4002sssRC校正前结构)20030(4002sssRCss552. 01 . 2PID调整结构图补偿前补偿后补偿前补偿后补偿前；sradsraddbKcgg/95. 1/14.144 .73230，、补偿后sradKcgg/18. 45 .800，、校正前校正后4、功率变换器的计算与仿真分析（20分）单体电池最高电压为3.8V，标称电压3.2V，最低电压2.8V，容量为100Ah，共计105节串联使用。试根据车用前面SR电机的结构参数，1、计算其不对称半桥功率变换器的结构参数和RCD吸收电路参数（10分） ；2、计算分析功率变换器的各次谐波含量；应用powersys仿真分析变换器电压、电流输出波形和谐波含量（10分）。