电动汽车的驱动与控制

第1章 电动汽车的发展

1.1 环境、能源与汽车

1.1.1 汽车引起的环境问题

1.1.2 世界能源危机

1.1.3 节能环保的电动汽车

1.2 电动汽车及其分类

1.2.1 纯电动汽车

1.2.2 燃料电池电动汽车

1.2.3 混合动力电动汽车

1.3 电动汽车的发展简史

1.3.1 早期电动汽车的发展

1.3.2 燃料电池电动汽车的问世

1.3.3 混合动力电动汽车的兴起

1.4 电动汽车的发展现状

参考文献

第2章 电动汽车的基本原理

2.1 电动汽车的基本结构

2.1.1 电动汽车的系统组成

2.1.2 电动汽车的结构形式

2.2 电动汽车的基本原理

2.2.1 车辆动力学

2.2.2 车辆的性能

2.2.3 电动汽车的性能

2.3 电动汽车的典型工况与性能指标

参考文献

第3章 驱动系统的闭环控制与性能分析

3.1 闭环驱动系统的概念

3.1.1 运动与系统

3.1.2 驱动系统的闭环控制

3.2 驱动系统的数学模型与动态过程

3.2.1 典型Ⅰ型驱动系统的数学模型

3.2.2 典型Ⅰ型驱动系统的动态过程

3.3 驱动系统的性能分析

3.3.1 驱动系统的性能

3.3.2 驱动系统的动态性能指标

3.3.3 驱动系统的稳态性能指标

3.3.4 驱动系统的频域性能指标

3.3.5 典型二阶驱动系统的性能与参数的关系

3.3.6 闭环频域性能指标与时域性能指标的关系

参考文献

第4章 驱动系统的稳定性和鲁棒性

4.1 控制系统的稳定性及其判据

4.1.1 稳定性的基本概念

4.1.2 线性系统稳定的充要条件

4.1.3 劳斯稳定判据

4.2 李雅普诺夫稳定性理论

4.2.1 李雅普诺夫稳定性定义

4.2.2 稳定性的直接判据

4.2.3 李雅普诺夫稳定性定理

4.2.4 线性离散系统的李雅普诺夫稳定性分析

4.3 系统的鲁棒性分析

4.3.1 H2性能

4.3.2 H∞性能

参考文献

第5章 驱动电动机的工作原理与性能

5.1 驱动系统对电动机的要求

5.2 直流电动机

5.2.1 直流电动机的结构

5.2.2 直流电动机的工作原理

5.2.3 直流电动机的运行特性

5.3 交流电动机

5.3.1 交流电动机的结构

5.3.2 交流电动机的工作原理

5.3.3 交流电动机的运行特性

5.4 永磁无刷电动机

5.4.1 永磁无刷电动机的结构

5.4.2 永磁无刷直流电动机的工作原理

5.4.3 永磁无刷直流电动机的运行特性

5.4.4 永磁无刷电动机的数学模型

5.4.5 永磁无刷直流电动机的调速原理

5.4.6 无刷直流电动机的调速方法和机械特性

5.5 开关磁阻电动机

5.5.1 开关磁阻电动机的结构

5.5.2 开关磁阻电动机的工作原理

5.5.3 开关磁阻电动机的运行特性

5.6 驱动系统电动机的选择

参考文献

第6章 电动汽车动力电源

6.1 动力电池模型的分类

6.2 电动汽车电池的基本参数

6.3 电动汽车常用的电池

6.4 电动汽车动力电池的应用与维护

参考文献

第7章 电动汽车功率变换技术

7.1 功率变换器概述

7.1.1 一般功率变换器技术

7.1.2 一般功率变换器分类

7.1.3 功率变换器的主要拓扑结构

7.2 电动车用功率变换器

7.2.1 高功率密度功率变换器

7.2.2 DSPM功率变换器

7.2.3 大功率移相调宽功率变换器

7.3 电动汽车功率变换器的抗干扰(电磁兼容)设计

7.3.1 电动车用功率变换器抗干扰问题的提出

7.3.2 功率变换器电磁干扰产生的原因

7.3.3 功率变换器电磁干扰的辐射与传导

7.3.4 功率变换器的抗干扰设计

7.4 具有制动能量回馈能力的功率变换器技术

7.4.1 制动能量回收的技术要求

7.4.2 具有制动能量回馈能力的功率变换器设计

7.4.3 超级电容技术在电动汽车能量回收系统中的应用

参考文献

第8章 汽车传感器

8.1 汽车传感器基本知识

8.1.1 汽车传感器的历史

8.1.2 汽车传感器的发展趋势

8.1.3 电动汽车传感器

8.1.4 电动汽车传感器的组成与分类

8.1.5 电动汽车传感器的性能与要求

8.2 速度传感器

8.2.1 转速传感器

8.2.2 车速传感器

8.2.3 轮速传感器

8.3 转向传感器

8.4 电压、电流传感器

8.4.1 霍尔元件式电压、电流传感器

8.4.2 分流电阻式电流传感器

8.5 电池温度传感器

8.6 扭矩传感器

参考文献

第9章 电动汽车驱动系统的建模与仿真

9.1 电动汽车驱动系统的组成

9.1.1 电动汽车驱动系统结构

9.1.2 电动机

9.1.3 逆变器

9.2 整车模型的建立

9.2.1 循环工况模型

9.2.2 驾驶员模型

9.2.3 车辆动力学模型

9.2.4 传动系统模型

9.2.5 动力系统模型

9.3 电动汽车驱动系统的仿真技术

9.3.1 电动汽车仿真的意义

9.3.2 电动汽车仿真结构及特点

9.3.3 电动汽车仿真软件

参考文献

第10章 驱动系统控制器设计与应用

10.1 燃料电池汽车直流驱动系统建模及其PID控制

10.1.1 燃料电池汽车

10.1.2 直流驱动系统数学模型

10.1.3 PID控制器

10.2 燃料电池汽车直流驱动系统自适应控制器设计

10.2.1 模型参考自适应控制的基本理论

10.2.2 直流驱动系统自适应控制器设计

10.3 基于滑模的直流驱动系统广义预测控制器设计

10.3.1 驱动系统的CARMA模型

10.3.2 具有终端滑模等式约束的广义预测控制

10.3.3 闭环系统稳定性

10.3.4 控制性能研究

10.4 直流驱动系统滚动时域H∞控制器设计

10.4.1 驱动系统的状态空间模型

10.4.2 约束系统的滚动时域H∞跟踪控制

10.4.3 仿真研究

10.5 电动轿车交流驱动系统的自适应控制器设计

10.5.1 电动轿车交流驱动系统数学模型

10.5.2 连续系统的模型参考自适应控制策略

10.6 电动汽车驱动系统的连续预测控制器设计

10.6.1 连续非线性系统的滑模变结构控制

10.6.2 电动汽车异步电动机驱动系统数学模型

10.6.3 基于滑模的连续预测控制方法

10.6.4 系统性能研究

10.7 电动汽车驱动系统的模糊控制器设计

10.7.1 模糊控制器的设计步骤

10.7.2 电动汽车驱动系统的模糊控制器

10.8 电动汽车制动力分配及能量回馈控制策略

10.8.1 ADVISOR制动力分配方案

10.8.2 基于模糊逻辑的制动力分配及能量回收控制策略

10.8.3 改进型的制动力分配及能量回收控制策略

10.8.4 控制性能分析

参考文献

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。