本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車底盤多目標(biāo)集成控制研究

  更多相關(guān)文章： 車輛工程 電動(dòng)汽車 底盤集成控制 多目標(biāo) 控制分配

【摘要】：在“安全、節(jié)能、環(huán)保”的趨勢(shì)下,由電動(dòng)汽車帶來(lái)的汽車電氣化進(jìn)程在不斷加快。以電子控制為核心,以電驅(qū)動(dòng)、電傳動(dòng)、電制動(dòng)和電轉(zhuǎn)向等為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的新一代汽車底盤系統(tǒng)已成為未來(lái)汽車工業(yè)發(fā)展的潮流與前沿。新一代電動(dòng)汽車底盤系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展為底盤控制系統(tǒng)的智能集成提供了良好的機(jī)遇,同時(shí),也帶來(lái)了更多的挑戰(zhàn),系統(tǒng)的冗余程度更高,耦合更嚴(yán)重,控制目標(biāo)更加復(fù)雜多樣,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車底盤系統(tǒng)多目標(biāo)集成控制變得迫在眉睫。本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和“863”項(xiàng)目,提出了面向四輪獨(dú)立控制電動(dòng)汽車的底盤多目標(biāo)集成控制策略。設(shè)計(jì)了電動(dòng)汽車底盤集成控制架構(gòu),開發(fā)了前饋與反饋相結(jié)合的集成控制算法,提出了動(dòng)態(tài)多目標(biāo)控制分配策略,并利用自主設(shè)計(jì)的MATLAB/Simulink與Car Sim聯(lián)合仿真平臺(tái)和基于雙d SPACE的快速控制原型試驗(yàn)平臺(tái)分別進(jìn)行了離線仿真和硬件在環(huán)試驗(yàn),對(duì)控制策略進(jìn)行了測(cè)試和分析。(1)構(gòu)建了電動(dòng)汽車底盤集成控制架構(gòu),包括電子電氣架構(gòu)與底盤動(dòng)力學(xué)集成控制架構(gòu)。電動(dòng)汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)確定了系統(tǒng)硬件布置方案,系統(tǒng)通訊電氣架構(gòu)等;底盤動(dòng)力學(xué)集成控制架構(gòu)采用結(jié)構(gòu)分層與功能分類的思想,將控制系統(tǒng)分為感知層、命令層、控制分配層和執(zhí)行層。(2)設(shè)計(jì)了電動(dòng)汽車底盤多目標(biāo)集成控制策略。感知層基于參考模型識(shí)別駕駛員意圖;命令層結(jié)合PI反饋控制與基于車輛逆模型的前饋控制,計(jì)算期望車體廣義力;控制分配層采用優(yōu)化控制分配的方法,實(shí)現(xiàn)了輪胎力的多目標(biāo)控制分配;執(zhí)行層將輪胎力轉(zhuǎn)換為具體的底盤執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。(3)基于MATLAB/Simulink與Car Sim軟件,搭建了聯(lián)合仿真平臺(tái),進(jìn)行了典型工況仿真測(cè)試。在離線環(huán)境下,驗(yàn)證了控制系統(tǒng)對(duì)被控車輛動(dòng)力性,經(jīng)濟(jì)性,操縱穩(wěn)定性的綜合控制效果。(4)搭建了雙d SPACE快速控制原型試驗(yàn)平臺(tái),把被控車輛模型與控制算法分別下載到兩個(gè)d SPACE原型控制器中,使用CAN總線進(jìn)行通訊,選取典型工況,進(jìn)行快速控制原型測(cè)試,驗(yàn)證了控制策略的實(shí)時(shí)控制效果。結(jié)果表明:本文設(shè)計(jì)的電動(dòng)汽車底盤多目標(biāo)集成控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)響應(yīng)良好,顯著的提高了車輛的綜合性能。
【關(guān)鍵詞】：車輛工程 電動(dòng)汽車 底盤集成控制 多目標(biāo) 控制分配
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 電動(dòng)汽車底盤集成控制的研究背景和意義9-11
• 1.1.1 電動(dòng)汽車底盤集成控制的研究背景9-10
• 1.1.2 電動(dòng)汽車底盤集成控制的研究意義10-11
• 1.2 汽車底盤集成控制發(fā)展概述11-21
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容21-23
• 第2章 電動(dòng)汽車底盤集成控制架構(gòu)研究23-39
• 2.1 電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)電子電氣架構(gòu)研究23-31
• 2.1.1 汽車控制系統(tǒng)電子電氣架構(gòu)分析23-26
• 2.1.2 電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)26-31
• 2.2 電動(dòng)汽車底盤集成控制架構(gòu)研究31-37
• 2.2.1 汽車底盤集成控制架構(gòu)分析31-34
• 2.2.2 電動(dòng)汽車底盤集成控制架構(gòu)設(shè)計(jì)34-37
• 2.3 本章小結(jié)37-39
• 第3章 電動(dòng)汽車底盤多目標(biāo)集成控制策略研究39-63
• 3.1 感知層設(shè)計(jì)39-45
• 3.1.1 參考模型的建立39-42
• 3.1.2 參考模型的參數(shù)標(biāo)定42-45
• 3.2 命令層設(shè)計(jì)45-47
• 3.3 控制分配層設(shè)計(jì)47-60
• 3.3.1 基于動(dòng)力學(xué)的多目標(biāo)集成控制分配策略48-52
• 3.3.2 考慮能量的多目標(biāo)集成控制分配策略52-60
• 3.4 執(zhí)行層設(shè)計(jì)60
• 3.5 本章小結(jié)60-63
• 第4章 電動(dòng)汽車底盤多目標(biāo)集成控制策略離線仿真分析63-77
• 4.1 離線仿真平臺(tái)構(gòu)建63-65
• 4.2 典型工況離線仿真測(cè)試分析65-75
• 4.2.1 正弦延遲工況離線仿真測(cè)試分析65-69
• 4.2.2 雙移線工況離線仿真測(cè)試分析69-71
• 4.2.3 低附著路面緊急制動(dòng)工況離線仿真測(cè)試分析71-73
• 4.2.4 NEDC循環(huán)工況離線仿真測(cè)試分析73-75
• 4.3 文章小結(jié)75-77
• 第5章 基于雙dSPACE的快速控制原型試驗(yàn)77-89
• 5.1 雙dSPACE快速控制原型試驗(yàn)臺(tái)構(gòu)建77-81
• 5.2 典型工況快速控制原型測(cè)試分析81-87
• 5.2.1 正弦延遲工況快速控制原型測(cè)試分析82-84
• 5.2.2 雙移線工況快速控制原型測(cè)試分析84-85
• 5.2.3 低附著路面緊急制動(dòng)工況快速控制原型測(cè)試分析85-86
• 5.2.4 NEDC循環(huán)工況快速控制原型測(cè)試分析86-87
• 5.3 本章小結(jié)87-89
• 第6章 全文總結(jié)與展望89-91
• 6.1 全文總結(jié)89-90
• 6.2 研究展望90-91
• 參考文獻(xiàn)91-99
• 作者簡(jiǎn)介及在校期間所取得的科研成果99-101
• 致謝101

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