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　　武汉理工大学硕士学位论文电动汽车底盘测功机的开发与研究姓名：****学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：**南20050301武汉理工大学硕士学位论文摘要当今世界关于环境和能源的问题备受关注，为了解决这些问题，电动汽车呈现加速发展的趋势，电动汽车的研发任务日趋紧迫，其研究手段需要不断完善。目前电动汽车主要的开发方式为计算机仿真、试验台开发和实车开发平台三种。这几种方法各有特点。用室内试验台架（电动汽车底盘测功机）对电动汽车整车包括电池、电机、能量管理系统和制动能量回收系统等进行综合试验，消除了无需研究的因素，显著缩短了试验周期，在某些方面可获得精度更高、更全面和更深入的试验结果。我校作为国家“８６３”电动汽车项目的项目成员之一，为了对所开发的电动汽车进行各方面的性能测试，专门提出将电动汽车测试平台作学校的“２１１”建设工程来研究开发，其主要目的就是开发适用于电动汽车性能测试的底盘测功机，为电动汽车的开发研究提供室内试验平台。本论文所做的工作主要是围绕这个课题展丌的。本论文借鉴和吸收了以往先进的研究成果，开发和研究了电动汽车室内测试设备汽车底盘测功机的相关技术。文章首先介绍了本课题的背景及其意义、电动汽车测试技术的发展情况和本课题的来源、研究目标及其主要工作方向；紧接着将电动汽车和内燃机汽车的工作特性做了相关比较，研究了电动汽车驱动力及其电动机功率计算的方法；然后介绍了电动汽车驱动电机的不同的结构型式，为电动汽车底盘测功机的结构及功能的设计提供了参考；接着提出了本课题设计的电动汽车底盘测功机所要达到的功能要求；在此基础上，对电动汽车底盘测功机的结构进行了设计，并选择了直流电机作为电动汽车底盘测功机的加载装置，并建立了直流电力测功机的控制模型，设计了电动汽车底盘测功机的测量和控制系统：最后对电动汽车底盘测功机的软件丌发进行了研究，基于先进的测试理念“软件即仪器”为指导，主要是利用ＬａｂＶＩＥＷ的虚拟仪器软件作为开发平台，并介绍了网络化虚拟仪器技术及其在汽车测试系统中的应用技术。本论文到目前为止，作者已经对电动汽车底盘测功机丌发的关键技术做了系统的分析与研究。本论文目ｆｊ｛『还比较粗糙，出于时间、条件和能力的限制，存在很多有待完善的地方。关键词：电动汽车，底盘测功机，直流电机，虚拟仪器，网络化武汉理工大学硕士学位沦文ＡｂｓｔｒａｃｔＮｏｗａｄａｙｓ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓａｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｏｌｌｕｔｉｏｎｅｎｅｒｇｙｒｅｓｏｕｒｃｅｓｈｏｒｔａｇｅ，ａｒｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｃｏｎｃｅｒｎｅｄｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｖｅｈｉｃｌｅ（ＥＶ）ｉｓａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｎｄｔｈｅｔａｓｋｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＥＶｉｓｇｒａｄｕａｌｌｙｕｒｇｅｎｔｎｏｗｔｈｅｎｔｈｅｍｅａｎｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈ．ａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＥＶａｒｅｇｒａｄｕａｌｌｙｐｅｒｆｅｃｔｅｄ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｎｉｎｄｏｏｒｔｅｓｔｐｌａｔｆｏｒｍｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｎｔｒｕｅｒｏａｄｓ，ａｒｅｔｈｅｍａｉｎｍｅｔｈｏｄｓｔｏｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐＥＶ．Ｔｈｅｙｈａｖｅｔｈｅｉｒｏｗｎｃｈａｒａｃｔｅｒｓ．ＴｈｅｉｎｄｏｏｒｔｅｓｔｐｌａｔｆｏｒｍｓｕｃｈａｓＥＶｃｈａｓｓｉｓｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒｃａｎｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｂｏｕｔＥＶｓｕｃｈａｓｔｈｅｂａｔｔｅｒｙ，ｍｏｔｏｒ，ｅｎｅｒｇｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍａｎｄｂｒａｋｅｅｎｅｒｇｙｒｅｃｌａｉｍｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｓｏｍｅｔｈｏｄｃａｎｅｌｉｍｉｎａｔｅｎｏｎｅｅｄｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈｆａｃｔｏｒｓ，ｓｈｏｒｔｅｎｎｏｔａｂｉｌｉｔｙｔｈｅｔｒｉａｌｐｅｒｉｏｄ，ａｎｄｃａｎａｃｑｕｉｒｅｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅ，ｍｏｒｅｅｎｔｉｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｎ－ｄｅｐｔｈｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｉｎｓｏｍｅａｓｐｅｃｔｓ．ＭｙｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｓｔｈｅｏｎｅｍｅｍｂｅｒｏｆＥＶｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｇｒａｍｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｎａｔｉｏｎ“８６３”ｐｒｏｇｒａｍｓ．ＴｏｔｅｓｔｔｈｅＥＶｔｈａｔｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｍｙｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＥＶｔｅｓｔｐｌａｔｆｏｒｍｉｓｌｉｓｔｅｄａｓｔｈｅ“２１１’’ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｔｅｍｂｆｏｕｒｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．ＡｎｄｔｈｅａｉｍｉｓｔｏｄｅｖｅｌｏｐＥＶｃｈａｓｓｉｓｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒｓｅｒｖｉｃｅｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＥＶ．Ｔｈｅｔｈｅｓｉｓｉｓｃｅｎｔｅｒａｒｏｕｎｄｔｈｅｐ内ｇｒａｍ．Ｔｈｅｔｈｅｓｉｓｑｕｏｔｅｓａｎｄａｂｓｏｒｂｓｓｏｍｅａｄｖａｎｃｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓ，ａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｔｈｅｉｎｄｏｏｒｔｅｓｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆＥＶ．Ｉｎｔｈｅｐａｐｅｒｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄａｎｄｉｔｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ，ｔｈｅＥＶｔｅｓｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｔｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｓｏｕｒｃｅｏｆｐｒｏｇｒａｍ，ｒｅｓｅａｒｃｈａｉｍｓａｎｄｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｏｇｒａｍａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｉｒｓｔｌｙ．ＴｈｅｎｃｏｍｐａｒｅｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅＥＶａｎｄｅｎｇｉｎｅｖｅｈｉｃｌｅ，ａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｄｒｉｖｅｆｏｒｃｅａｎｄｍｏｔｏｒｐｏｗｅｒＥＶ．ＴｈｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅａｌｌｋｉｎｄｓｏｆＥＶｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｄｒｉｖｅｍｏｔｏｒｔｏｏｆｆｅｒｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｈｅＥＶｃｈａｓｓｉｓｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ．Ｏｎｂａｓｉｓ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｄｅｓｉｇｎｓｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＥＶｃｈａｓｓｉｓｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒａｎｄｓｅｌｅｃｔｓＤＣｍｏｔｏｒａｓｔｈｅｌｏａｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓ、ｔｈｅｃｃｍｔｒｏ］ｍｏｄｅｌｏｆＤＣｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＥＶｃｈａｓｓｉｓｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒｂａｓｅｄｔｈｅａｄｖａｎｃｅｄｔｅｓｔｃｏｎｃｅｐｔ“ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｐｐａｒａｔｕｓ”，ｍａｉｎｌｙ ｄｒａｗｓｏｎｔｈｅｖｉｒｔｕａｌ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｔｏｏｌ“ＬａｂＶＩＥＷ”ａｓｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｎｅｔ ｖｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ ＳＤ ｆａｒ，ｉｎ ｔｈｅｓｉｓ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒ ａｌｒｅａｄｙｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ａｎａｌｙｓｉｓｅｓ ａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｌＪ 武汉理工大学硕士学位论文 ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＥＶｃｈａｓｓｉｓ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ．Ｂｕｔ ｔｈｅｓｉｓｉｓｓｔｉｌｌｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙｓｕｐｅｒｆｉｃｉａｌ，ａｎｄ ｅｘｉｓｔｓａｌｏｔｏｆ ｎｏ—ｐｅｒｆｅｃｔｐａｒｔｓ ｆｏｒｔｈｅ ｓａｋｅｏｆ ｔｉｍｅ， ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ， Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＶ，Ｃｈａｓｓｉｓ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ，ＤＣｍｏｔｏｒ，Ｖｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，Ｎｅｔｗｏｒｋ １１１ 武汉理工大学硕士学位论文 １．１课题的提出背景及意义汽车是现代文明的重要组成部分，是人类智慧的结晶。随着汽车技术的发展， 高速公路网的逐步完善，加速了汽车走进千家万户，给人们的工作和生活带来了 极大的方便。然而，随着内燃机汽车的保有量的不断增加，汽车给人类带来了的 问题也Ｆｆ益突出，已经严重危害到人类今后的生活，主要表现在石油资源危机和 环境污染问题上。 目前．世界上各种汽车的保有量超过６亿辆，每年新生产的各种汽车约３５００ 万辆，按平均每辆车消耗ｌＯ～１５桶石油及石油制品计算，汽车的石油消耗量每 年达到６０～７０亿桶，约占世界石油产量的一半以上。经过长时期的现代化大规 模地开采，石油资源日渐枯竭，按科学家预测，地球上的石油资源如果按目前的 消耗水平，仅仅可以维持６０～ｌＯＯ年左右。在我国，形势则更为严峻，根据１９９５ 年的统计数据，我国石油资源可歹１：采量仅仅为３．２８８ｘ １０９吨，占世界总储量的 ２．３％，可供我国开采２２年。据统计，１９９０年我国在用汽车汽油消耗量为１９６２ 万吨、柴油消耗量为４８９ｊｊ＂吨，２０００年在用汽车汽油消耗量为５５２６万吨，年增 长率为１９．９％，柴油消耗量为１７０５万吨，年增长率为４２．７％，估计到２０ｌＯ年， 我国汽车耗油量将达到７６５５～８０５５万吨。在２ｌ世纪，能源问题——尤其是石油 资源问题，已经成为世界范围内迫切要求各国政府和科学工作者认真对待和优先 解决的重大课题。 内燃机汽车燃烧石油燃料对大气环境造成的污染最严重。据统计，大气污染 的６０％来源于内燃机汽车。内燃机汽车的尾气排放主要有：二氧化碳（ｃｏｚ）、一 氧化碳（ｃｏ）、氮氧化物（ＮｏＩ）、碳氢化合物（ＨＣ）、二氧化硫（ＳＯ。）、光化学烟 雾、铅微粒（Ｐｂ）、碳微粒（ｃ）等。二氧化碳不是有害气体，但它的排放会使地 球的大气变暖。据全世界气候统计资料表明，地球的大气温度逐渐变暖，形成所 谓的“温室效应”，直接危害人类的身体健康，能够引起人类发生多种疾病。大 气环境温度变暖还会使南极冰雪覆盖层融化或流失，造成世界性的气温失调，大 气对流圈中的臭氧变浓，海洋中出现“厄尔尼诺”现象和引起大量海洋鱼类的死 亡等。一氧化碳是一种毒性很大的气体。当大气中一氧化碳的浓度达到０．００１％ 时，人们就会慢性中毒，出现缺氧、心慌等症状；当大气中一氧化碳的浓度达到 ０．００３％时，人们就会进一步中毒，出现kaiyun官方网站 开云平台贫血、头晕、心疼等症状；当大气中一 武汉理工大学硕士学位论文 氧化碳的浓度达到０．０１２％时，人们就会深度中毒，在ｌ小时左右会因中毒死亡； 当大气中一氧化碳的浓度达到１％时，人们就会立即中毒身亡，即通常所蜕的“煤 气中毒”。一氧化碳能够在大气中停留２～３年，在一些大城市上形成稳定的污染 层，对大气环境造成严重的危害。氮氧化物包括一氧化氮（ＮＯ）和二氧化氮（Ｎ０ｚ）， 一氧化氮在空气中与氧接触后也形成二氧化氮。当大气中的二氧化氮浓度达到 ０．０００５％时，人们就会出现呼吸失调的症状，从而引起肺功能衰退、伤风、感冒 或眼睛发炎等，二氧化氮还可能形成酸雨，对植物和农作物造成危害。空气中的 碳氢化合物对人类的视觉和听觉会产生刺激作用，而且可能使人发生癌变。二氧 化硫对人的呼吸系统有刺激作用，而且会使有呼吸系统疾病的病情加重。二氧化 硫也可能形成酸雨．对植物和生念环境造成危害。１９９５年６月在上海市外滩， 过高的汽车尾气排放污染物已导致了光化学烟雾事件，城市居民中患呼吸道疾病 的人数逐年上升，交通民警值勤人员的人均寿命降低，交警已成为最危险的职业 之一。噪音污染是内燃机汽车对环境的另一个污染，城市８０％的噪音污染是山 交通车辆造成的。据统计，目前我国三分之二以上的城市人口生活在噪音水平较 高的环境中，有３０％以上的城市人口生活在难以忍受的噪音水平中。随着我国 汽车工业的快速发展，车辆的保有量越来越大，使得我国城市交通的噪音水平正 在迅速增加。交通噪音已经严重影响了人们的身体健康，给人们的听觉系统、神 经系统、心血管系统、内分泌系统、免疫系统以及心理造成极大危害。

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