毕业设计（论文）-自动驾驶微型纯电动车总体设计

I附录Matlab程序计算电机参数m0=470;m1=600;g=9.8;%输入整车参数length=2.3;width=1.7;height=1.54;cd=0.35;A=width*height;f=0.02;eltat=0.9;ub=30;uamax=60;imax=0.2;alpfa=atan(imax);Lmax=100;r=0.254;%按最高车速计算电机额定功率pe=1/4*(m1*g*f*uamax/3600+cd*A*uamax^3/76120)/eltat;%单位Kw%按最大爬坡度与加速时间计算电机峰值功率与峰值扭矩uai=10;%设爬坡时车速10km/hpmax1=1/4*(m1*g*f*uai/3600+cd*A*uai^3/76120+m1*g*sin(alpfa)*uai/3600)/eltat;%单位KWMmax1=9550*pmax1/(uai/(0.377*r));%与上面峰值功率对应的电机扭矩du_dt=1.86;deita=1.1;uac=30;%设加速末期车速为20km/h,加速度为1.86m/spmax2=1/4*(m1*g*f*uac/3600+cd*A*uac^3/76120+m1*deita*du_dt*uac/3600)/eltat;%单位KWMmax2=9550*pmax1/(uac/(0.377*r));%与上面峰值功率对应的电机扭矩ne=ub/(0.377*r);%根据常用车速确定电机额定转速nmax=uamax/(0.377*r);%电机最高转速Me=9550*pe/ne;nhm=30/0.377/r;%电机短时恒转矩区最高转速，使汽车加速至30km/hfprintf('则所需电动机的额定功率至少为%fKw,峰值功率至少为%fKw\n',pe,max(pmax1,pmax2));fprintf('其短时工作区额定转速为%fr/min,连续工作区额定转速为%fr/min,二者的最高转速至少为%fr/min\n',nhm,ne,nmax);fprintf('额定扭矩为%fN/m，,最大输出扭矩为%fN/m\n',Me,max(Me,max(Mmax1,Mmax2)));计算电池容量%计算电池容量Vs=3.7;eltat=0.9;m1=600;g=9.8;length=2.3;width=1.7;height=1.54;cd=0.35;A=width*height;f=0.02;ua=30;%汽车的常规车速pe=(m1*g*f*ua/3600+cd*A*ua^3/76120)/eltat;eltam=0.98;%电动机效率eltame=0.98;%电动机控制器效率L=100;%汽车续驶里程ua=30;%汽车的常规车速DOD=0.98;%电池的放电深度N=20;%单个电池组包含的电池数目n=2;%电池组数目Cs=1000*(pe/eltam/eltame)*(L/ua)/(Vs*n*N*DOD);%计算单个电池容量，单位A*hfprintf('电池组的总电量至少为%gA*h\n',2*Cs);fprintf('单体电池的电量至少为%gA*h\n',Cs);绘制曲线r=0.254;eltat=0.9;m1=600;g=9.8;length=2.3;width=1.7;height=1.54;cd=0.35;A=width*height;f=0.02;deita=1.1;%写入整车参数n1=0:10:320;n2=320:10:650;%分两段输入电动机转速，并输入电动机动力特性曲线，分为短时工作区与连续工作区ua1=0.377.*n1*r;ua2=0.377.*n2*r;%分别计算其对应车速Ttq1=179.0624;Ttq2=6*9550./n2;%连续工作区n3=0:10:320;n4=320:10:650;ua3=0.377.*n3*r;ua4=0.377.*n4*r;Ttq3=387.9688;Ttq4=13*9550./n4;%短时工作区figure(1)%画电机外特性图t1=[0,320];t3=[0,320];y1=[179.0624,179.0624];y3=[387.9688,387.9688];%为了画常数函数而取的点plot(t1,y1,n2,Ttq2,t3,y3,'--',n4,Ttq4,'--');xlabel('n/(r/min)');ylabel('Ttq/(N*m)');legend('连续工作区恒转矩段','连续工作区恒功率段','短时工作区恒转矩段','短时工作区恒功率段');Ft1=Ttq1*eltat/r;Ft2=Ttq2*eltat/r;%求电动机输出转矩与驱动力的关系Ft3=Ttq3*eltat/r;Ft4=Ttq4*eltat/r;Ffw1=m1*g*f+cd*A.*ua1.^2/21.15;Ffw2=m1*g*f+cd*A.*ua2.^2/21.15;%求车速与行驶阻力关系Ffw3=m1*g*f+cd*A.*ua3.^2/21.15;Ffw4=m1*g*f+cd*A.*ua4.^2/21.15;figure(2)%画驱动力行驶阻力线tt1=[0,30.6426];tt3=[0,30.6426];yy1=[634.4717,634.4717];yy3=[1374.7,1374.7];%为了画常数函数而取的点plot(tt1,yy1,'g',tt3,yy3,'g--',ua1,Ffw1,'r',ua2,Ft2,'g',ua2,Ffw2,'r',ua4,Ft4,'g--');xlabel('ua/(km/h)');ylabel('F/N');legend('额定功率驱动力Ft','峰值功率驱动力','行驶阻力Fz');figure(3)%画行驶加速度曲线du_dt1=(Ft1-Ffw1)/(deita*m1);du_dt2=(Ft2-Ffw2)/(deita*m1);du_dt3=(Ft3-Ffw3)/(deita*m1);du_dt4=(Ft4-Ffw4)/(deita*m1);plot(ua1,du_dt1,'g',ua2,du_dt2,'r',ua3,du_dt3,'--',ua4,du_dt4,'--');xlabel('线ua/(km/h)');ylabel('a/(m/s^2)');figure(4)%画爬坡度图alpha1=tan(asin((Ft1-Ffw1)/(m1*g)));alpha2=tan(asin((Ft2-Ffw2)/(m1*g)));alpha3=tan(asin((Ft3-Ffw3)/(m1*g)));alpha4=tan(asin((Ft4-Ffw4)/(m1*g)));plot(ua1,alpha1*100,'g',ua3,alpha3*100,'r--',ua2,alpha2*100,'g',ua4,alpha4*100,'r--');xlabel('ua/(km/h)');ylabel('i/%');legend('以额定扭矩爬坡','以峰值扭矩爬坡');%求加速时间dt_du1=1./du_dt1;dt_du2=1./du_dt2;dt_du3=1./du_dt3;dt_du4=1./du_dt4;figure(