基于 PID 控制器的电动车充放电系统的 simulink 建模与仿真
摘要：本文对电动汽车蓄电池充放电控制策略进行了详细介绍，并通过 Simulink 软件进行了建模与
仿真。首先，介绍了 PID 控制器的基本原理以及基于 PID 和 PWM 控制策略的充放电控制策略。然后
，通过 Simulink 对相关原理进行了建模，设计了一个电动车充放电控制策略的仿真模型。最后，对
该仿真模型进行了充放电过程的仿真验证，结果验证了充放电控制策略的确性。
1. 引言
随着社会经济的发展和环保意识的提高，电动汽车作为一种环保、高效的交通工具在全球范围内得到
了广泛的推广。其中，电动汽车蓄电池的充放电控制策略对于电动车的性能和续航里程具有重要影响
。
2. PID 控制器、PWM 和充放电控制策略
2.1. PID 控制器
PID 控制器是一种常用的自动控制器，它通过不断调整控制参数来维持被控对象的输出值与期望值之
间的误差最小化。PID 控制器由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个控制器组成，通过调节这三
个参数的值来实现对被控对象的控制。
2.2. PWM 控制技术
PWM（Pulse Width Modulation）技术是一种电子控制技术，通过调节信号的占空比来控制输出
电压或电流。在电动车充放电系统中，PWM 技术可以用来控制充电和放电的电流大小和方向。
2.3. 基于 PID 和 PWM 的充放电控制策略
基于 PID 和 PWM 的充放电控制策略将 PID 控制器和 PWM 技术相结合，通过 PID 控制器调节 PWM 信
号的占空比来控制充放电电流的大小和方向。具体实现过程如下：
1）在充电过程中，PID 控制器根据电池的当前状态和充电需求，计算出控制信号；
2）控制信号经过 PWM 模块转化成 PWM 信号，控制充电电流；
3）在放电过程中，PID 控制器根据电池的当前状态和放电需求，计算出控制信号；
4）控制信号经过 PWM 模块转化成 PWM 信号，控制放电电流。
3. 基于 Simulink 的充放电控制策略仿真模型
为了验证基于 PID 和 PWM 的充放电控制策略的确性，我们使用 Simulink 软件进行了建模和仿真。
整个仿真模型主要由三个部分组成：简化后的车辆模型、蓄电池模型和 PID 控制器模型。
3.1. 车辆模型
简化后的车辆模型是基于 Simulink 内部自带的模块搭建的。在仿真模型中，我们关注的是车辆的动
力学特性和能量系统。
