本文關鍵詞：基于四輪輪轂電機的純電動汽車驅(qū)動控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學》 2015年

基于四輪輪轂電機的純電動汽車驅(qū)動控制策略研究

白洪濤  

【摘要】：輪轂電機電動汽車代表了一種全新的整車架構(gòu)設計思想，為汽車設計領域開辟了新的思路。由于各車輪力矩獨立可控，這種新型的驅(qū)動方式能夠?qū)崿F(xiàn)先進的動力學控制。此外，動力總成與傳動系統(tǒng)的摘除，使得設計師在優(yōu)化汽車整車布置方面有了更多自由發(fā)揮的空間。隨著電機、電池技術快速的發(fā)展，體積更小，能量密度更高的電池和電機將為該類型電動車的研發(fā)帶來更好的契機。本文就輪轂電機電動汽車試驗樣車及驅(qū)動控制策略開展了研究。 首先，本文根據(jù)項目需求開發(fā)了四輪輪轂電機純電動汽車，搭載了四輪輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)，鋰離子電池系統(tǒng)，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電子液壓制動系統(tǒng)，實現(xiàn)了底盤的高度線控化。基于樣車實際物理結(jié)構(gòu)和參數(shù)搭建了CarSim整車模型，并對照實車的響應對模型進行了標定。 然后，設計了整車驅(qū)動控制策略。驅(qū)動控制策略分為穩(wěn)定性控制模式和經(jīng)濟性控制模式。車輛轉(zhuǎn)彎時穩(wěn)定性控制起作用，此時采用分層控制的方式，上層為驅(qū)動力、橫擺力矩控制層，計算車輛當前狀態(tài)下所需的總的縱向和橫擺力矩，底層為驅(qū)動力分配層，負責將上層產(chǎn)生的力矩需求合理的分配給各個車輪，以提高其動力性和穩(wěn)定性。本文中，上層控制器采用了模糊控制，以橫擺角速度誤差和質(zhì)心側(cè)偏角誤差作為控制輸入，輸出車輛所需的橫擺力矩。此外，引入PI控制，以就兩種方法的控制效果進行對比。驅(qū)動力分配層采用偽逆重新分配算法，以輪胎利用率最低為優(yōu)化目標，地面附著極限為約束，對各車輪的驅(qū)動力矩進行優(yōu)化分配。當車輛直線行駛時，控制策略切換到經(jīng)濟性模式。該模式以提升整車效率為目標，根據(jù)電機的Map圖，用數(shù)值的方法預先找出不同轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩下效率最優(yōu)的分配系數(shù)，繪成表格。通過查表的方式確定當前工況下的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)。 最后，在Matlab/Simulink環(huán)境下完成了算法的搭建，并與CarSim模型進行了聯(lián)合仿真。此外，對穩(wěn)定性控制模式進行了半實物硬件在環(huán)仿真。對經(jīng)濟性模式進行了底盤測功機實驗，實驗采用了NEDC工況。仿真與實驗的結(jié)果表明，驅(qū)動控制策略能有效的改善車輛轉(zhuǎn)彎時的穩(wěn)定性，并且有很好的實時性，較之與PI控制器，模糊控制器有更好的魯棒性。經(jīng)濟性模式在一定程度上降低了整車的能量消耗。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U469.72
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 靳立強;王慶年;宋傳學;;電動輪驅(qū)動汽車的最佳車輪滑移率實時識別[J];吉林大學學報(工學版);2010年04期

2 熊璐;余卓平;;輪轂電機驅(qū)動電動汽車各輪轂電機扭矩分配算法的仿真和評價[J];計算機輔助工程;2010年01期

3 褚文博;羅禹貢;韓云武;李克強;;基于規(guī)則的分布式電驅(qū)動車輛驅(qū)動系統(tǒng)失效控制[J];機械工程學報;2012年10期

4 余卓平;馮源;熊璐;;分布式驅(qū)動電動汽車動力學控制發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J];機械工程學報;2013年08期

5 趙艷娥;張建武;;輪轂電機驅(qū)動電動汽車電子差速系統(tǒng)研究[J];系統(tǒng)仿真學報;2008年18期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 黃萬友;純電動汽車動力總成系統(tǒng)匹配技術研究[D];山東大學;2012年

2 谷靖;四輪驅(qū)動微型電動車整車控制[D];清華大學;2012年

3 周飛鯤;純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制策略研究[D];吉林大學;2013年

4 馮亮;電動汽車充電站規(guī)劃研究[D];天津大學;2013年

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐寅;陳東;;一種混合動力概念車驅(qū)動系統(tǒng)設計[J];機電工程;2010年01期

2 靳立強;王慶年;周雪虎;宋傳學;;電動輪驅(qū)動汽車電子差速控制策略及仿真[J];吉林大學學報(工學版);2008年S1期

3 陳樹新;張文明;那奇;栗瑩瑩;楊超;;六輪鉸接式電動輪卡車行駛狀態(tài)的判定[J];吉林大學學報(工學版);2012年04期

4 阮久宏;李貽斌;楊福廣;榮學文;;高速4WID-4WIS自主車路徑跟蹤控制[J];機器人;2011年04期

5 顏伏伍;張佩;杜常清;;車用輪轂電動機直接轉(zhuǎn)矩控制特性建模[J];江蘇大學學報(自然科學版);2011年03期

6 查鴻山;宗志堅;劉忠途;;電動汽車能量回饋制動仿真研究[J];機械科學與技術;2012年04期

7 陳猛;張家毅;甘仲平;;電動汽車控制策略及實例化研究[J];機械與電子;2012年05期

8 阮久宏;李貽斌;榮學文;宋銳;;無人駕駛高速AWID-AWIS車輛運動控制研究[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2009年12期

9 宗長富;陳國迎;梁赫奇;田承偉;杜江澤;;基于模型預測控制的汽車底盤協(xié)調(diào)控制策略[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2011年02期

10 徐國卿;徐坤;李衛(wèi)民;;電動汽車動力學控制研究進展[J];集成技術;2012年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 喻厚宇;基于四輪協(xié)調(diào)的電動輪車輛縱橫向耦合動力學控制研究[D];武漢理工大學;2011年

2 謝東;軟地面半履帶氣墊車姿態(tài)控制研究[D];上海交通大學;2011年

3 李珂;電動汽車高效快響應電驅(qū)動系統(tǒng)控制策略研究[D];山東大學;2007年

4 羅建武;開關磁阻輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)的研究[D];華中科技大學;2007年

5 張緩緩;采用電動輪驅(qū)動的電動汽車轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制研究[D];吉林大學;2009年

6 王博;四輪獨立電驅(qū)動車輛實驗平臺及驅(qū)動力控制系統(tǒng)研究[D];清華大學;2009年

7 張永生;轎車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)估算及控制算法研究[D];吉林大學;2010年

8 黃鶴;汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)分層優(yōu)化控制研究[D];合肥工業(yè)大學;2012年

9 陳國迎;四輪獨立線控電動汽車試驗平臺搭建與集成控制策略研究[D];吉林大學;2012年

10 黃萬友;純電動汽車動力總成系統(tǒng)匹配技術研究[D];山東大學;2012年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張文棟,董海峰,石云波;微型慣性測量系統(tǒng)及其應用[J];華北工學院學報;2001年04期

2 滕樂天;何維國;杜成剛;樓曉東;;電動汽車能源供給模式及其對電網(wǎng)運營的影響[J];華東電力;2009年10期

3 徐凡;俞國勤;顧臨峰;張華;;電動汽車充電站布局規(guī)劃淺析[J];華東電力;2009年10期

4 范永根;錢維忠;;電動汽車充電設施規(guī)劃和建設的探討[J];華東電力;2010年11期

5 馬艷麗;裴玉龍;;基于實驗心理學的駕駛員駕駛特性及其綜合評價[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2008年12期

6 錢立軍,趙韓,高立新;電動汽車開發(fā)的關鍵技術及技術路線[J];合肥工業(yè)大學學報(自然科學版);2002年01期

7 王軍方;丁焰;湯大鋼;;機動車污染防治政策與管理[J];環(huán)境保護;2010年24期

8 劉清虎,郭孔輝;動力參數(shù)的選擇對純電動汽車性能的影響[J];湖南大學學報(自然科學版);2003年S1期

9 姬芬竹;高峰;;電動汽車驅(qū)動電機和傳動系統(tǒng)的參數(shù)匹配[J];華南理工大學學報(自然科學版);2006年04期

10 魯莽;周小兵;張維;;國內(nèi)外電動汽車充電設施發(fā)展狀況研究[J];華中電力;2010年05期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姜星莉;經(jīng)濟全球化背景下中國能源安全問題研究[D];武漢大學;2010年

2 田毅;電動汽車運行狀態(tài)識別及HEV控制策略研究[D];北京交通大學;2010年

3 徐衍亮;電動汽車用永磁同步電動機及其驅(qū)動系統(tǒng)研究[D];沈陽工業(yè)大學;2001年

4 閔永軍;車輛排氣污染物測試技術研究與工程實現(xiàn)[D];東南大學;2006年

5 萬仁君;電動汽車分布式控制系統(tǒng)的總線調(diào)度與整車控制策略的研究[D];天津大學;2004年

6 李珂;電動汽車高效快響應電驅(qū)動系統(tǒng)控制策略研究[D];山東大學;2007年

7 趙樹朋;混合動力汽車能量利用試驗與仿真及評價方法研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2007年

8 王軍年;電動輪獨立驅(qū)動汽車差動助力轉(zhuǎn)向技術研究[D];吉林大學;2009年

9 張毅;純電動轎車動力總成控制系統(tǒng)的研究[D];上海交通大學;2007年

10 顧強;兩檔雙離合器自動變速器的純電動汽車傳動系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制技術研究[D];吉林大學;2012年

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬貴龍;輪轂電機使用中應注意的若干問題[J];中國自行車;2002年06期

2 辜承林;;輪轂電機發(fā)展思考[J];電機技術;2006年03期

3 褚文強;辜承林;;電動車用輪轂電機研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];電機與控制應用;2007年04期

4 尹亮;廖達平;許永亮;代明兵;彭來;;電動代步車用輪轂電機的優(yōu)化設計[J];機械管理開發(fā);2010年05期

5 舒紅宇;彭來;謝鑫;尹亮;;基于遺傳算法的電動代步車用輪轂電機優(yōu)化設計[J];云南大學學報(自然科學版);2011年02期

6 韋萍;;輪轂電機技術在新能源汽車上的應用分析[J];汽車零部件;2012年06期

7 向奎;盧剛;李聲晉;周勇;賈亮;;四輪轂電機代步車控制系統(tǒng)設計[J];微特電機;2013年06期

8 車堅志;張君;胡波;王利濤;張飛;;重載輪式車輛輪轂電機系統(tǒng)方案設計與控制研究[J];車輛與動力技術;2013年02期

9 葛英輝,嚴迪群,倪光正;新的電動車用兩相永磁無刷輪轂電動機的研究[J];中小型電機;2004年05期

10 ;讀者E-mail[J];汽車與配件;2004年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 劉宏;高偉新;;永磁輪轂電機磁系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀[A];創(chuàng)新驅(qū)動，，加快戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展——吉林省第七屆科學技術學術年會論文集（上）[C];2012年

2 陳慧;卓桂榮;艾婷婷;;輪轂電機驅(qū)動電動車的測試環(huán)境開發(fā)研究[A];科技、工程與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展——中國科協(xié)第五屆青年學術年會論文集[C];2004年

3 張澤宇;丁惜瀛;王晶晶;劉德陽;;輪轂電機電動汽車動力學特性研究[A];第九屆沈陽科學學術年會論文集（信息科學與工程技術分冊）[C];2012年

4 王貴明;王金懿;;兼有電動、發(fā)電回饋和電磁制動多功能的電動汽車輪轂電機[A];第十五屆中國小電機技術研討會論文摘要集[C];2010年

5 王貴明;王金懿;;具有啟動繞組的單相開關磁阻式多功能輪轂電機[A];第十五屆中國小電機技術研討會論文摘要集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 本報記者 馬靜璠;[N];四川科技報;2012年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 楊宇;輪轂電機驅(qū)動電動汽車的電制動特性研究[D];吉林大學;2013年

2 宮海龍;高轉(zhuǎn)矩永磁輪轂電機磁系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

3 彭思侖;輪轂電機轉(zhuǎn)矩優(yōu)化方法研究[D];吉林大學;2014年

4 譚迪;內(nèi)置懸置的輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)動力學特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];華南理工大學;2013年

5 史天澤;輪轂電機驅(qū)動電動車懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設計與性能匹配[D];吉林大學;2015年

6 李剛;線控四輪獨立驅(qū)動輪轂電機電動汽車穩(wěn)定性與節(jié)能控制研究[D];吉林大學;2013年

7 馬英;電動車輪構(gòu)型分析與結(jié)構(gòu)研究[D];重慶大學;2014年

8 馬英;電動車輪構(gòu)型分析與結(jié)構(gòu)研究[D];重慶大學;2013年

9 谷靖;四輪驅(qū)動微型電動車整車控制[D];清華大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梁培鑫;永磁同步輪轂電機發(fā)熱及散熱問題的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

2 李鍵;基于“電動車輪轂電機項目”的可行性分析[D];電子科技大學;2010年

3 王殿明;電動自行車用輪轂電機設計及其特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

4 吳迪;新型橫向磁通輪轂電機直驅(qū)系統(tǒng)專用電磁離合器研究[D];華中科技大學;2011年

5 陳遵友;新型輪轂電機的結(jié)構(gòu)設計與拓撲優(yōu)化及實驗臺架的設計[D];華南理工大學;2012年

6 孫明沖;電動汽車的輪轂電機設計及其弱磁控制[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

7 賈珍珍;電動汽車用輪轂電機溫度場的分析與計算[D];天津大學;2012年

8 商丹丹;電動自行車用輪轂電機設計與分析[D];中國計量學院;2014年

9 王國棟;輪轂電機電動汽車驅(qū)動防滑控制策略研究與試驗平臺設計[D];長安大學;2014年

10 白洪濤;基于四輪輪轂電機的純電動汽車驅(qū)動控制策略研究[D];吉林大學;2015年

  本文關鍵詞：基于四輪輪轂電機的純電動汽車驅(qū)動控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：205847