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研究生: 姜林政宏
Chiang Lin , Cheng-Hung
論文名稱: 電動車輛扭力與煞車回充控制
Torque and Regenerative Braking Control in Electric Vehicle
指導教授: 葉廷仁
Ting-Jen Yeh
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 60
中文關鍵詞: 電動車煞車回充扭力控制速度控制LQR 控制器輪內式馬達
外文關鍵詞: electric vehicle, regenerative braking, torque control, velocity control, LQR controller, In-wheel motor
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  • 電動車輛是最兼具環保和能源效益的交通工具,其動力源是以馬達和電池為核心所組成的動力系統,整個動力系統的特性直接影響車輛的性能和續航距離。電動車輛的續航距離關係到車輛使用的實用性,因此如何增加電動車輛的能源利用效率,為此研究的主要目標。
    為增進電動車輛的續航距離,本文將設計一煞車回充系統,將電動車輛減速過程中的車輛慣性能量透過馬達驅動系統的控制轉換為電池的充電能量。此煞車回充系統可達到煞車的效果,並增加整車能源的使用效率。系統驗證將以一輛沙灘車為載具,改裝成電動車,實際測試系統效能。最後將此系統應用在車輛的下坡定速控制上,定速控制使用LQR加上積分控制器並且使用反積分終結。車輛下坡實驗結果顯示車輛可在下坡保持等速行駛,達成煞車回充系統設計的目標。


    第一章 緒論..........................................................................1 1.1 研究動機…………………………………………….1 1.2 文獻回顧…………………………………………….2 1.3 本文架構…………………………………………….3 第二章 系統描述……………………………………….....4 2.1 電動車輛規格..............................................................4 2.2 控制系統架構………………………………………..5 2.3 鉛酸電池特性……………………………..………...11 2.4 馬達與內燃機性能比較……………………………...12 第三章 煞車回充系統原理……………………...……...14 3.1 煞車原理....................................................................14 3.2 直流馬達模型.............................................................14 3.3 電力轉換系統……………………………………….16 3.3.1 脈衝寬度調變(PWM)的產生………………….17 3.3.2 升降壓DC-DC轉換器...........................................18 3.3.3 全橋式DC-DC轉換器……………………….…..22 3.4 煞車回充性能分析……………………………….….24 第四章 煞車回充系統實做……………………….....…30 4.1 換相片對馬達電流的影響...........................................30 4.2 電流控制實驗……………………………………………..32 4.3 煞車回充開迴路實驗……………………………….… …34 4.4 下坡路段使用煞車回充…………………………….…….37 第五章 下坡等速控制器設計…………..…….……………43 5.1 建立車輛模型………….…...........................................43 5.2 LQR控制器設計…………………….……..……………..45 5.3 下坡等速控制實驗結果………………….……………….52 第六章 結論………………….……………………..……………58 6.1 本文貢獻……………………….……….…………………58 6.2 未來研究……………………….………….………………58 參考文獻……………………………………………………………..59

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