本文關鍵詞：雙電機后輪驅動電動汽車電子差速系統(tǒng)的仿真研究

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【摘要】：隨著環(huán)境污染與能源危機日益嚴重,各國政府、企業(yè)和科研機構重新將目光投向節(jié)能、環(huán)保的電動汽車。其中,電動輪電動汽車由于結構簡單、傳動效率高、轉矩獨立可控等優(yōu)勢而備受關注。然而,電動輪電動汽車在擁有更多控制自由度的同時,也存在驅動輪之間協調控制的問題,即通常所說的電子差速問題。為了解決上述問題,本文提出了以改善行駛安全性和操縱穩(wěn)定性為目標的新型電子差速系統(tǒng)。本文首先建立了八自由度整車動力學模型,作為電子差速系統(tǒng)的研究平臺。然后,設計了基于滑轉率和橫擺角速度聯合控制的電子差速系統(tǒng),主要包括三大模塊:基于滑模變結構控制以最優(yōu)滑轉率為控制目標的滑轉率控制模塊、基于模糊控制以跟蹤期望橫擺角速度為控制目標的橫擺運動控制模塊以及對前兩者進行協調的協調控制模塊。最后,設計了低附著路面、對接路面、對開路面的加速試驗及操縱穩(wěn)定性試驗對電子差速系統(tǒng)的控制效果進行評價。仿真結果表明,電子差速系統(tǒng)不僅能實現基本的防滑功能,還能改善車輛的操縱穩(wěn)定性和安全性�？紤]到電子差速系統(tǒng)對質心側偏角控制的局限性,引入四輪轉向系統(tǒng),研究電子差速系統(tǒng)與四輪轉向系統(tǒng)的集成控制,通過將輪胎縱向力和側向力結合起來綜合控制質心側偏角和橫擺角速度。然后,采用前饋、反饋綜合控制設計四輪轉向控制器,通過調節(jié)后輪轉角來控制質心側偏角。接著,設計了協調控制器對電子差速控制器和四輪轉向控制器進行協調控制。仿真試驗表明,集成控制相比于電子差速系統(tǒng)單獨控制,在保證穩(wěn)定性的基礎上可以大大減小質心側偏角,尤其是在中低速的情況下,可以基本實現零質心側偏角的控制目標,從而提高車輛的軌跡保持能力。
【關鍵詞】：電子差速 四輪轉向 集成控制 穩(wěn)定性 車輛動力學
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 國內外研究現狀10-17
• 1.2.1 電動輪電動汽車發(fā)展現狀10-12
• 1.2.2 電子差速系統(tǒng)研究現狀12-17
• 1.3 主要研究目的17
• 1.4 主要研究內容17-19
• 第二章 電動車動力學模型19-38
• 2.1 電動車結構19-20
• 2.2 模型總體架構20-21
• 2.3 輪胎模型21-28
• 2.3.1 輪胎運動坐標系22
• 2.3.2 滑動率22-24
• 2.3.3 魔術公式輪胎模型24-28
• 2.4 整車模型28-33
• 2.4.1 車身動力學模型28-30
• 2.4.2 車輪動力學模型30-32
• 2.4.3 阿克曼轉向模型32-33
• 2.5 電機模型33
• 2.6 參考模型33-35
• 2.7 模型仿真35-37
• 2.8 本章小結37-38
• 第三章 電子差速系統(tǒng)設計與仿真分析38-60
• 3.1 機械差速器和電子差速器工作原理38-40
• 3.1.1 機械差速器工作原理38-39
• 3.1.2 電子差速器工作原理39-40
• 3.2 橫擺角速度對車輛穩(wěn)定性的影響40-42
• 3.3 電子差速系統(tǒng)設計42-52
• 3.3.1 總體結構設計42-43
• 3.3.2 滑轉率控制模塊43-48
• 3.3.3 橫擺運動控制模塊48-51
• 3.3.4 協調控制模塊51-52
• 3.4 電子差速系統(tǒng)仿真分析52-59
• 3.4.1 低附著系數路面仿真分析53-54
• 3.4.2 對接路面仿真分析54-55
• 3.4.3 對開路面仿真分析55-56
• 3.4.4 操縱穩(wěn)定性仿真分析56-59
• 3.5 本章小結59-60
• 第四章 電子差速系統(tǒng)與四輪轉向系統(tǒng)的集成控制研究60-80
• 4.1 質心側偏角對車輛穩(wěn)定性的影響60-63
• 4.2 四輪轉向系統(tǒng)分析63-71
• 4.2.1 四輪轉向基本原理63-64
• 4.2.2 四輪轉向基本操縱模型64-65
• 4.2.3 四輪轉向控制策略分析65-71
• 4.3 集成控制器設計及仿真分析71-79
• 4.3.1 集成控制基本原理71-72
• 4.3.2 四輪轉向控制器設計72-74
• 4.3.3 協調控制器設計74-75
• 4.3.4 仿真分析75-79
• 4.4 本章小結79-80
• 總結與展望80-82
• 參考文獻82-88
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果88-89
• 致謝89-90
• 附件90

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本文編號：1030007