發(fā)布時間：2020-04-02 05:55

【摘要】：電動汽車因其節(jié)能環(huán)保、驅(qū)動效率高等優(yōu)點,成為重要的新能源車型。輪轂驅(qū)動電動車作為新型的電動汽車類型,具有底盤結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高一級車輪扭矩獨立驅(qū)動的特點,目前得到了大量研究和廣為關(guān)注。利用車輪扭矩獨立驅(qū)動的特點,可實現(xiàn)輪轂驅(qū)動電動車驅(qū)動防滑和橫擺穩(wěn)定控制功能,提高車輛縱向和側(cè)向運動性能。本文針對低附著系數(shù)工況下車輛橫擺穩(wěn)定控制問題進(jìn)行了研究。其動機在于低附著系數(shù)路面行駛工況可全面反映橫擺穩(wěn)定控制面臨車輪力非線性、橫擺率超調(diào)以及側(cè)偏角過大可能導(dǎo)致失穩(wěn)的問題。本文給出一種表征非線性側(cè)向力特性的分段仿射側(cè)向動力學(xué)建模方法;提出一種分段仿射橫擺穩(wěn)定魯棒控制器設(shè)計方法,有效提高了車輛的橫擺響應(yīng)特性;為減小不同附著系數(shù)路面時動力學(xué)建模以及控制器設(shè)計帶來的工作量大,以及變附著系數(shù)路面行駛工況下控制器切換帶來的控制量跳變問題,本文提出了以路面附著系數(shù)為參變量的分段LPV魯棒控制器設(shè)計方法,有效降低了控制器設(shè)計工作量,并避免了控制量的跳變。針對輪轂驅(qū)動電動車輪胎力的非線性特性,本文給出了輪胎側(cè)偏角-輪胎側(cè)向力分段仿射表達(dá)式,并基于此建立了以質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺率為狀態(tài)量的側(cè)向動力學(xué)模型。車輛行駛過程中前后軸輪胎力處于不同的分區(qū),將前后軸車輪力分區(qū)進(jìn)行組合會導(dǎo)致動力學(xué)模型的分區(qū)過多。為此,分析了不同轉(zhuǎn)向工況時前后軸車輪力的有效分區(qū),給出了能表征轉(zhuǎn)向過程的側(cè)向動力學(xué)模型分區(qū)的表達(dá)式�？紤]到車輛側(cè)向運動受垂向運動的影響,進(jìn)而引入懸架運動特性,建立的反映KC特性的、具有不確定擾動的側(cè)向動力學(xué)分段仿射模型。針對低附著系數(shù)路況下的輪轂驅(qū)動電動車的橫擺穩(wěn)定控制問題,本文分析系統(tǒng)的動態(tài)特性,給出了橫擺扭矩對調(diào)節(jié)橫擺率上升時間以及超調(diào)作用范圍,基于建立的分段仿射模型,設(shè)計了保證穩(wěn)定性,且具有Hinf擾動抑制性能的分段仿射橫擺穩(wěn)定魯棒控制器。仿真結(jié)果表明本文提出的橫擺穩(wěn)定控制方法對于提高車輛質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺率跟蹤性能是有效的。針對附著系數(shù)路面變化時,需對模型參數(shù)以及分段進(jìn)行重新設(shè)計,將導(dǎo)致設(shè)計工作量大,以及控制器切換將帶來控制量跳變的問題,本文探索了應(yīng)用確定附著系數(shù)路面下的模型參數(shù)及分區(qū)表達(dá)不同路面附著系數(shù)下模型的方法,建立了一種表征不同附著系數(shù)路面模型參數(shù)變化的參數(shù)依賴分段仿射側(cè)向動力學(xué)模型,并基于此設(shè)計了參數(shù)依賴分段魯棒控制器。不同路面附著系數(shù)工況仿真結(jié)果表明,本文提出的依賴于路面附著系數(shù)的分段魯棒控制器對于解決控制器跳變具有較好的效果。
【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】：2018
【分類號】：U469.72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2611555