目前，电动汽车的发展已经进入一个相对成熟的时机，市场上纯电动汽车已经层出不穷。由于越来越多的纯电动汽车出现，人们对纯电动汽车的要求不再停留在最初的期望上，而是希望纯电动汽车不仅具有较好的驾驶舒适性、经济性，而且具有传统内燃机汽车强劲的动力性。由于驱动电机具有比较大的转速范围，市面上现有的纯电动汽车大多都是采用单电机和固定传动比的减速装置，如果想满足动力性需求，那么驱动电机和电源的性能要求就比较高，无形中增加了成本。考虑到经济性、动力性以及驱动电机性能需求的同时，我们提出了一种新型的基于机械式自动变速器（AMT-Automated ManualTransmission）的纯电动汽车两挡变速器传动系统。这种配置两挡变速器的新型传动结构，包括一个驱动电机、一个两挡机械式自动变速器、一个倒置干式离合器、主减速器和差速器等。采用两挡机械式自动变速器不仅结构简单布置方便，而且采用干式离合器传动效率比较高，操纵离合器能实现无动力中断换挡，从而提高纯电动汽车的综合性能。相对于单挡传动装置来说，增加了一个两挡变速器可以提高纯电动轿车的低速爬坡能力和高速运行时的效率。本文主要通过搭建一种新型的纯电动汽车两挡变速器传动系统仿真平台，在验证模型准确性之后，进行变速器无动力中断换挡控制。换挡控制器主要基于最优控制方法实现，并且与传统PID控制方法进行对比。本文的主要研究内容如下：1、详细介绍纯电动汽车的传动系统结构形式，分析纯电动汽车的性能，并介绍纯电动汽车挡位选择的原则，以及纯电动汽车传动系统的研究现状。2、详细介绍新型纯电动汽车两挡变速器传动系统结构形式，并分析其工作模式。重点研究换挡过程工作原理，对比分析不同换挡控制方法，确定本文所采用的基于最优控制的换挡控制方法。3、搭建仿真实验车辆的等效AMESim整车仿真模型，并进行整车仿真模型的实验验证。4、对纯电动汽车两挡变速器换挡过程进行分析，设计换挡控制器。以升挡过程为例，在力矩相应用比较易于实现的前馈控制器对驱动电机和离合器的转矩进行精确的控制。在惯性相，以最小化离合器的滑摩功、车身纵向冲击度和变速器的输出转矩平顺变化为目标，设计了一个线性二次型最优控制器。然后进行最优控制器的离线仿真，得到驱动电机转矩和离合器转速差的最优轨迹曲线。5、基于最优控制器的离线仿真结果，拟合出驱动电机转矩和离合器转速差的归一化曲线用于在线仿真实验。驱动电机的转矩用于前馈输入，为了补偿干扰和模型误差，增加了一个PID控制器增加闭环控制性能，离合器的转速差轨迹作为参考轨迹。6、最后，在不同工况下进行换挡控制器的在线仿真实验，设计的前馈反馈控制器与传统的PID控制器进行对比分析，参数调整比较容易，因为控制器的前馈部分考虑了重要的系统动态。即使有较大的模型误差依然能够很好地完成换挡过程，并且较好地优化了离合器滑磨功、车身纵向冲击度并且保证变速器的输出转矩平顺变化没有动力中断。