輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車取消了傳統(tǒng)的機(jī)械傳動系統(tǒng),具有四輪轉(zhuǎn)矩獨立可控、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速以及控制靈活等優(yōu)勢,其在車輛縱橫向動力學(xué)控制、主動安全控制、差動轉(zhuǎn)向控制以及整車穩(wěn)定性控制等方面表現(xiàn)出了較大的潛力。本文首先針對輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車主動安全控制方面,在保證車輛一定的操縱穩(wěn)定性的前提下,設(shè)計基于動態(tài)邊界可拓決策的路徑跟蹤控制系統(tǒng)來輔助駕駛員進(jìn)行路徑跟蹤�？刂葡到y(tǒng)包含決策層、控制層以及執(zhí)行層,其中決策層基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法設(shè)計隨車速、道路曲率以及路面附著系數(shù)變化的動態(tài)可拓邊界,將不同的危險程度劃分成不同的控制區(qū)域;控制層設(shè)計路徑跟蹤控制器以及電子差速控制器,并設(shè)計二者的協(xié)調(diào)控制策略,在不同控制區(qū)域內(nèi)分別進(jìn)行路徑跟蹤控制、電子差速控制以及二者的協(xié)調(diào)控制;執(zhí)行層依據(jù)當(dāng)前路面附著系數(shù)、車速以及側(cè)向加速度的不同劃分不同的轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配模式,在不同分配模式之間實現(xiàn)穩(wěn)定性分配與經(jīng)濟(jì)性分配兩種優(yōu)化分配目標(biāo)的切換以及聯(lián)合優(yōu)化。通過Car Sim/Simulink聯(lián)合仿真驗證了所設(shè)計的路徑跟蹤控制系統(tǒng)的有效性。在對輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車路徑跟蹤等主動安全控制系統(tǒng)進(jìn)行研究時,其車輛本身的動力學(xué)性能不容忽視,尤其是對于采用差動轉(zhuǎn)向的輪... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

國外汽車廠商輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4元開發(fā)了輪轂電機(jī)驅(qū)動電動實驗車平臺FPEV2-Kanon[17]。東京農(nóng)工大學(xué)MasaoNagai團(tuán)隊和東京大學(xué)YoichiHori團(tuán)隊合作先后開發(fā)了輪轂電機(jī)驅(qū)動實驗車，并在該實驗車平臺上進(jìn)行了直接橫擺力矩控制、四輪轉(zhuǎn)向與直接橫擺力矩集成控制等研究[18]。(a)俄亥俄州立大學(xué)實驗車(b)日本東京大學(xué)實驗車圖1.2國外高校輪轂電機(jī)驅(qū)動實驗車Fig1.2In-wheelmotordrivetestvehiclesofforeignuniversities1.2.2國內(nèi)輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車發(fā)展現(xiàn)狀輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車在國內(nèi)汽車市場也引起了較大的關(guān)注。比亞迪公司于2004年車展發(fā)布了其研發(fā)的輪轂電機(jī)驅(qū)動概念車ET，該車集成了ABS，ASR和ESP等功能[8]。另外，比亞迪還推出了其輪轂電機(jī)驅(qū)動電動客車K9，該車采用雙輪轂電機(jī)后橋驅(qū)動的布置形式。2011年奇瑞汽車集團(tuán)在上海車展上展出了其開發(fā)的輪轂電機(jī)驅(qū)動電動汽車瑞麒X1[19]。同年，廣汽集團(tuán)也展出了其開發(fā)的雙輪轂電機(jī)后橋驅(qū)動的傳祺系列電動汽車E-Trumpchi[20]。(a)比亞迪ET(b)比亞迪K9(c)奇瑞瑞麒X1圖1.3國內(nèi)汽車廠商輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車Fig1.3In-wheelmotordrivevehiclesofdomesticautomobilemanufacturers相較于國內(nèi)汽車企業(yè)開始輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車的布局，國內(nèi)高校也針對輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車做了較為深入的研究。同濟(jì)大學(xué)余桌平教授對輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車動力學(xué)控制方面的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了較為深入的總結(jié)[21]。吉林大學(xué)宗長富教授等學(xué)者采

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文34圖3.6不同速度下的直線路徑工況仿真結(jié)果Fig3.6Simulationresultunderstraighttrajectoryconditionwithdifferentvehiclespeeds由圖3.6可知，車速在10m/s，20m/s以及30m/s時，車輛與期望路徑的最大偏移量分別為0.78m，0.81m和0.86m。不同車速下最大橫向偏移量差距較小，這在一定程度上表明所設(shè)計的路徑跟蹤控制系統(tǒng)在不同的車速下都表現(xiàn)出了較好的效果。工況二：曲線路徑工況(駕駛員未參與操作)車輛從0m/s開始加速，在15s內(nèi)加速到30m/s，道路附著系數(shù)為0.85，期望路徑為先直線后曲線最后直線，在整個仿真過程中駕駛員未參與操作。仿真結(jié)果如圖3.7所示。(a)車速(b)路徑曲率(c)橫向偏移(d)電機(jī)轉(zhuǎn)矩圖3.7曲線路徑工況仿真結(jié)果Fig3.7Simulationresultsundercurvetrajectorycondition

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]考慮人機(jī)協(xié)調(diào)的基于轉(zhuǎn)向和制動可拓聯(lián)合的車道偏離輔助控制[J]. 汪洪波,夏志,陳無畏.  機(jī)械工程學(xué)報. 2019(04)
[3]基于差動和自主轉(zhuǎn)向協(xié)調(diào)的分布式驅(qū)動無人車軌跡跟蹤[J]. 徐興,盧山峰,陳龍,蔡英鳳,李勇.  汽車工程. 2018(04)
[4]輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車電子差速與差動助力轉(zhuǎn)向的協(xié)調(diào)控制[J]. 盧山峰,徐興,陳龍,王峰,王吳杰.  機(jī)械工程學(xué)報. 2017(16)
[5]分布式驅(qū)動電動汽車動力學(xué)控制發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 余卓平,馮源,熊璐.  機(jī)械工程學(xué)報. 2013(08)
[6]全輪獨立電驅(qū)動車輛雙重轉(zhuǎn)向控制策略的研究[J]. 范晶晶,羅禹貢,張海林,李克強(qiáng).  汽車工程. 2011(05)
[7]Multi-objective robust control based on fuzzy singularly perturbed models for hypersonic vehicles[J]. HU YeNan 1 , YUAN Yuan 2 , MIN HaiBo 2,3 & SUN FuChun 1 1 Department of Computer Science and Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 2 Department of Automation, Xi’an Research Institute of High-Tech, Xi’an, Shaanxi 710025, China; 3 Beijing Institute of Astronautical System Engineering, Beijing 100076, China.  Science China（Information Sciences）. 2011(03)

博士論文
[1]考慮人車路特性的智能汽車控制權(quán)切換評價方法研究[D]. 范達(dá).吉林大學(xué) 2019
[2]分布式電動汽車操縱穩(wěn)定性集成控制方法研究[D]. 謝憲毅.吉林大學(xué) 2018
[3]四輪獨立驅(qū)動獨立轉(zhuǎn)向電動汽車控制與協(xié)調(diào)方法研究[D]. 高琳琳.吉林大學(xué) 2017
[4]基于差動轉(zhuǎn)向的分布式直驅(qū)電動汽車魯棒控制方法研究[D]. 景暉.東南大學(xué) 2017
[5]基于質(zhì)心側(cè)偏角相平面的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)研究[D]. 劉偉.吉林大學(xué) 2013
[6]分布式電驅(qū)動車輛縱橫向運動綜合控制[D]. 戴一凡.清華大學(xué) 2013

碩士論文
[1]考慮單電機(jī)故障的輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車穩(wěn)定性控制研究[D]. 林澍.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]汽車橫擺力矩控制與差動助力轉(zhuǎn)向的可拓協(xié)調(diào)控制[D]. 孫曉文.合肥工業(yè)大學(xué) 2017



本文編號：3540090