本文關(guān)鍵詞：分布式驅(qū)動電動車電機(jī)制動控制策略研究

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【摘要】：隨著能源問題和環(huán)境問題的日益突出,新能源汽車已經(jīng)成為當(dāng)今汽車行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。其中,分布式四輪驅(qū)動電動車具有獨(dú)特的底盤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式,相比集中式驅(qū)動的電動汽車或混合動力汽車,其動力學(xué)控制特性更具優(yōu)勢,是新能源汽車的重要發(fā)展方向。分布式驅(qū)動電動車的制動過程不僅僅由液壓制動系統(tǒng)完成,電機(jī)制動也會參與其中,這就需要對車輛的復(fù)合制動過程進(jìn)行協(xié)調(diào),保證制動時(shí)的穩(wěn)定性。另外,由于分布式驅(qū)動電動車四個(gè)車輪處的電機(jī)制動力均為獨(dú)立控制,這使得電機(jī)制動能通過差動制動形式的直接橫擺力矩控制,主動參與車輛的操縱穩(wěn)定性控制。本文以分布式驅(qū)動電動車的制動穩(wěn)定性和操縱穩(wěn)定性為目標(biāo),研究電機(jī)制動控制策略。對分布式驅(qū)動電動車的驅(qū)動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和主要參數(shù)匹配設(shè)計(jì),并基于Car Sim軟件建立了系統(tǒng)動力學(xué)模型。制定了常規(guī)制動工況下的電機(jī)制動控制策略,該策略依照理想的前、后軸制動力分配關(guān)系和ECE法規(guī),結(jié)合四輪電機(jī)制動可獨(dú)立控制的特性,采用固定比值算法分配前、后軸制動力,并最大限度利用單個(gè)車輪上的電機(jī)制動力,保證分布式驅(qū)動電動車進(jìn)行常規(guī)制動時(shí)的制動效能和方向穩(wěn)定性。制定了電機(jī)制動直接橫擺力矩控制策略,該策略識別車輛是否發(fā)生不足轉(zhuǎn)向或過度轉(zhuǎn)向,以修正后的橫擺角速度偏差值和質(zhì)心側(cè)偏角偏差值為控制變量,基于模糊控制原理計(jì)算出糾正車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)所需的直接橫擺力矩,通過對單個(gè)或多個(gè)目標(biāo)車輪施加電機(jī)制動力矩,以差動制動的方式實(shí)施校正,保證分布式驅(qū)動電動車的操縱穩(wěn)定性。在Car Sim和Simulink軟件中搭建分布式驅(qū)動電動車聯(lián)合仿真平臺,依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),對提出的電機(jī)制動控制策略進(jìn)行仿真。分析仿真結(jié)果可知,進(jìn)行常規(guī)制動時(shí),分布式驅(qū)動電動車在控制策略的作用下達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)對制動效能的要求,同時(shí)車輛的側(cè)向偏移量較小,保證了制動的方向穩(wěn)定性;當(dāng)車輛發(fā)生不足轉(zhuǎn)向或過度轉(zhuǎn)向時(shí),電機(jī)制動直接橫擺力矩控制策略能及時(shí)調(diào)整目標(biāo)車輪上的電機(jī)制動力矩和液壓制動力矩,糾正車輛的轉(zhuǎn)向偏移和失穩(wěn)側(cè)滑。仿真結(jié)果驗(yàn)證了控制策略的可行性。
【關(guān)鍵詞】：分布式驅(qū)動電動車 電機(jī)制動 穩(wěn)定性 控制策略
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 電機(jī)制動的國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 電機(jī)制動的國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 分布式驅(qū)動電動車的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析14-15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 分布式驅(qū)動電動車結(jié)構(gòu)分析和模型建立16-28
• 2.1 分布式驅(qū)動電動車驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)匹配16-20
• 2.1.1 分布式驅(qū)動電動車動力性能分析16-18
• 2.1.2 輪轂電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)18-20
• 2.2 分布式驅(qū)動電動車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)20-21
• 2.3 分布式驅(qū)動電動車動力學(xué)模型建立21-27
• 2.3.1 整車模型22
• 2.3.2 輪胎模型22-25
• 2.3.3 電機(jī)模型25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 常規(guī)制動工況電機(jī)制動控制策略28-37
• 3.1 制動方向穩(wěn)定性分析28-29
• 3.2 前后軸制動力分配策略29-33
• 3.2.1 理想的前后軸制動力分配29-30
• 3.2.2 ECE R13法規(guī)限制30-31
• 3.2.3 分布式驅(qū)動電動車前后軸制動力分配策略31-33
• 3.3 單輪復(fù)合制動分配策略33-36
• 3.3.1 最大電機(jī)制動力矩34-35
• 3.3.2 復(fù)合制動力矩分配策略35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 電機(jī)制動直接橫擺力矩控制策略37-48
• 4.1 轉(zhuǎn)向狀態(tài)識別37-38
• 4.2 直接橫擺力矩控制變量的確定38-41
• 4.2.1 目標(biāo)橫擺角速度計(jì)算39-40
• 4.2.2 目標(biāo)質(zhì)心側(cè)偏角計(jì)算40
• 4.2.3 控制變量目標(biāo)值的校正40-41
• 4.3 直接橫擺力矩模糊控制41-44
• 4.4 差動制動力分配44-45
• 4.4.1 目標(biāo)控制車輪的選取44-45
• 4.4.2 目標(biāo)車輪制動力矩控制45
• 4.5 DYC復(fù)合制動分配控制45-46
• 4.5.1 電機(jī)制動DYC控制的限制條件46
• 4.5.2 DYC復(fù)合制動力矩分配策略46
• 4.6 本章小結(jié)46-48
• 第5章 電機(jī)制動控制策略仿真分析48-63
• 5.1 Car Sim-Simulink仿真平臺建立48-49
• 5.2 常規(guī)電機(jī)制動控制策略仿真研究49-52
• 5.3 電機(jī)制動直接橫擺力矩控制策略仿真研究52-62
• 5.3.1 FMVSS 126試驗(yàn)52-56
• 5.3.2 DLC雙移線試驗(yàn)56-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文68-70
• 致謝70

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本文編號：1077955