- 选题背景和意义:
汽车的发展引起了地球资源的过大消耗。地球上的资源是有限的,能源紧缺是全人类将在未来面临的问题。汽车在带给人类便利的同时也污染了整个地球的环境。汽车排放的废气引起了温室效应,同时也引起了臭氧层的破坏,形成酸雨等大气环境问题。因此若继续按照传统的能源动力发展,则对于地球环境将会是一大伤害
面对资源紧缺与环境环保的两个问题之下,发展电动汽车将会成为未来汽车的主流趋势,目前世界各国均有在发展电动汽车的技术,而其中我国对于电动汽车的研发也是如火如荼的进展中。
电动汽车相对传统的燃油汽车具有几个优势,首先电动汽车相对传统汽车是更加节省能源的,截止1985年,世界累计的探明石油储存量1840亿吨,已开采出730亿吨,剩余可采量1110亿吨,待发现储存量约600亿吨,历史上世界最高消耗量是1979年,年消耗石油30.5亿,按石油年消耗量增长1-1.5%估算的话,现在的剩余储量智能支持30-40年。
另外,一般燃油的能量转化效率10%,而电动汽车的电能可以由多种能量准话而来,对能源的适应性强,其能量转换效率达到15.75%,而开发电动汽车可以利用多种能量转换而来,对能源的适应性强,其能量转换达到15.75%,明显优于过去的燃油汽车。
第二个优点则是可以降低环境污染,根据美国对城市空气污染和城市噪音来源调查分析,如果将现有燃油汽车的十分之一改为电动汽车,那未来大城市的空气污染可降低11.5%,噪音可降低5-10分贝。
第三点是电动汽车的车辆结构相对于传统燃油汽车更为简单,不在需要刹车等装置,而只需要专注于电机的控制就行,英国Jeter公司发明了一种结构紧凑的直流电机,这种直径为210毫米的无刷直流电动机,功率高达45千瓦,转速3000转/分,将它安装在汽车4个轮子里,省去了离合器,齿轮箱等一整套齿轮变速结构,因而结构简单,维修更加方便。
最后一点则是调速性能好,目前开发研制的电动汽车,大多采用它激式直流电动机,电动机通过减速器与前轮相连接,而直流电动机则具有较好的调速性能。
而使用智能控制的原因在于智能控制具有几个特点,能对复杂系统进行有效的全局控制,并具有较强的容错力。可以通过变结构特点自适应同时专家控制中亦可以有专家参与系统的设计,加强控制系统对于被控对象以及环境的知识以及知识运用的能力。
因此本次选题就是希望基于智能控制系统,来对于电动汽车的驱动系统进行控制,使两项未来趋势可以合而為一。
- 关键问题,难点:
1. 驱动系统的输出始终保证电机工作在线性工作区;
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