【摘要】：汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)“汽車四化”即電動(dòng)化、智能化、共享化和網(wǎng)聯(lián)化,在新能源汽車的基礎(chǔ)上結(jié)合單車智能技術(shù),融合互聯(lián)網(wǎng)科技最終實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)的高級(jí)輔助駕駛技術(shù)將成為汽車行業(yè)未來(lái)的必然趨勢(shì)。因四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(FWID-EV:Four-Wheel-Independent Electric Vehicle)可通過(guò)力矩最優(yōu)分配實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)進(jìn)而控制驅(qū)動(dòng)制動(dòng)的優(yōu)勢(shì),已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。同時(shí)為應(yīng)對(duì)交通事故所導(dǎo)致的全球安全性問(wèn)題,高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)得到迅猛發(fā)展,自適應(yīng)巡航系統(tǒng)(ACC:Adaptive Cruise Control)作為高級(jí)駕駛系統(tǒng)的重要組成部分,如何將ACC系統(tǒng)在FWID-EV平臺(tái)上得以應(yīng)用是本文研究重點(diǎn)。為此設(shè)計(jì)的控制策略包括多目標(biāo)約束柔化的ACC系統(tǒng)和基于電機(jī)效率MAP圖的最優(yōu)力矩分配。首先,為縮短系統(tǒng)設(shè)計(jì)的周期,體現(xiàn)車輛動(dòng)力學(xué)特點(diǎn),通過(guò)MATLAB/Simulink和Carsim實(shí)現(xiàn)FWID-EV仿真平臺(tái)的搭建為后續(xù)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。同時(shí)針對(duì)FWID-EV仿真平臺(tái)的特點(diǎn),論述控制算法在FWID-EV仿真平臺(tái)的應(yīng)用與區(qū)別,同時(shí)詳細(xì)闡述模型預(yù)測(cè)控制(MPC:Model Predictive Control)的實(shí)際應(yīng)用,為后續(xù)系統(tǒng)開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。其次,針對(duì)設(shè)計(jì)的綜合考慮穩(wěn)態(tài)跟隨特性、防追尾碰撞特性、乘坐舒適性及電機(jī)驅(qū)動(dòng)等多性能指標(biāo)協(xié)同的ACC系統(tǒng),提出可變車間時(shí)距(VTH:Variable Time Headway)的ACC系統(tǒng)以滿足實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜多變的特點(diǎn),同時(shí)在MPC的框架下實(shí)現(xiàn)多性能指標(biāo)協(xié)同控制以符合駕駛員所期望的舒適性和經(jīng)濟(jì)性的改善。再次,電機(jī)具備效率損耗較低的優(yōu)勢(shì),如何發(fā)揮電機(jī)高效的優(yōu)勢(shì)是控制策略設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。為此提出基于電機(jī)效率MAP圖的最優(yōu)力矩分配,引入離散二進(jìn)制變量于構(gòu)建的非線性規(guī)劃問(wèn)題中,采用離散二進(jìn)制粒子群(BPSO:Discrete Binary Particle Swarm Optimization Algorithm)以避免陷入局部最優(yōu)解問(wèn)題。最后,在MATLAB/Simulink和Carsim交互搭建的FWID-EV驗(yàn)證平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的ACC系統(tǒng)和基于電動(dòng)機(jī)效率MAP圖的最優(yōu)力矩分配方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的多目標(biāo)約束柔化的ACC控制策略可以改善FWID-EV的經(jīng)濟(jì)性和舒適性;所提出的基于電機(jī)效率MAP圖的最優(yōu)力矩分配策略可實(shí)現(xiàn)ACC系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)跟隨目標(biāo)車的要求。在FWID-EV仿真平臺(tái)應(yīng)用MPC控制理論實(shí)現(xiàn)ACC系統(tǒng)設(shè)計(jì),最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在改善經(jīng)濟(jì)性和舒適性的同時(shí)發(fā)揮出電機(jī)節(jié)能高效的優(yōu)勢(shì),因此本文所設(shè)計(jì)的ACC系統(tǒng)以及FWID-EV的最優(yōu)力矩分配具有一定的價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U469.72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2652432