【摘要】：在石油資源日漸枯竭和環(huán)境污染的雙重椏棜之下,以新能源汽車逐步替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的變革已在大力推動(dòng)當(dāng)中,而純電動(dòng)汽車無疑是眾多替代方案中最矚目的一個(gè)。分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車以輪轂電機(jī)直驅(qū)車輪,是一個(gè)冗余動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),具有其他動(dòng)力-傳動(dòng)構(gòu)型不可比擬的動(dòng)力學(xué)控制優(yōu)勢。本文以獨(dú)立可控的四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車為研究對(duì)象,對(duì)車輛行駛狀態(tài)觀測和車輛橫向穩(wěn)定性控制開展研究。分別建立了三自由度和七自由度的車輛動(dòng)力學(xué)模型、Dugoff輪胎模型,作為分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的行駛狀態(tài)觀測器及橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ);基于車輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件veDYNA,建立了包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型、懸架系統(tǒng)模型、輪轂電機(jī)模型、分布式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型、車速跟隨模塊的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車仿真模型。基于噪聲自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波(noise adaptation-extended Kalman filter,NA-EKF)算法設(shè)計(jì)了分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車行駛狀態(tài)觀測器,用以觀測車輛的橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角和縱向車速;基于所建立的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車仿真平臺(tái)對(duì)所設(shè)計(jì)的行駛狀態(tài)觀測器進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明:相較于EKF觀測器,所設(shè)計(jì)的行駛狀態(tài)觀測器可有效解決先驗(yàn)統(tǒng)計(jì)信息不準(zhǔn)確和時(shí)變?cè)肼曒斎朐斐捎^測精度低的問題,試驗(yàn)中各行駛狀態(tài)觀測量最大的平均絕對(duì)誤差不超過34.23%,最大的均方根誤差不超過25.22%,最大峰值絕對(duì)誤差較小。采集所設(shè)計(jì)的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車行駛狀態(tài)觀測器的觀測狀態(tài)量,以橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角為控制量,設(shè)計(jì)了分層式的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng):基于螺旋滑模算法,設(shè)計(jì)了控制增益的自適應(yīng)律;以此設(shè)計(jì)了基于自適應(yīng)螺旋滑模(adaptive twisting sliding mode,ATSM)算法的、“前饋+反饋”結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)上層控制器,用以計(jì)算維持車輛橫向穩(wěn)定的直接橫擺力矩;并通過對(duì)上層控制器作Lyapunov穩(wěn)定性分析,得出了穩(wěn)定性條件;進(jìn)而提出了一種最優(yōu)縱向力分配算法設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)下層控制器,用以根據(jù)所獲得的直接橫擺力矩,計(jì)算四輪力矩分配�；谒⒌姆植际津�(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車仿真模型,建立了分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)仿真模型;分別作高、低附著路面下的,中、高速蛇行工況仿真試驗(yàn)、高速雙移線工況仿真試驗(yàn),結(jié)果表明:所設(shè)計(jì)的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)使車輛較好地跟隨期望運(yùn)動(dòng)狀態(tài),四輪力矩分配合理,既能保證施加一個(gè)有效的直接橫擺力矩維持車輛的橫向穩(wěn)定,又不至于使一側(cè)輪胎側(cè)向力容易先達(dá)到飽和而發(fā)生橫向失穩(wěn),有效提高車輛橫向穩(wěn)定裕度,可有效保證分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的橫向穩(wěn)定性。
【圖文】：

圖 1.1 輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)Fig.1.1 Structure of in-wheel motor圖 1.2 分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)Fig.1.2 Structure of distributed drive electric veh1.2 分式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的構(gòu)型特點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車構(gòu)型特點(diǎn)

圖 1.1 輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)Fig.1.1 Structure of in-wheel motor圖 1.2 分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)Fig.1.2 Structure of distributed drive electric veh1.2 分式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的構(gòu)型特點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車構(gòu)型特點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(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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1 何仁;張瑞軍;;輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究與進(jìn)展[J];重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué));2015年07期

2 劉卓然;陳健;林凱;趙英杰;許海平;;國內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J];電力建設(shè);2015年07期

3 黃書榮;邢棟;徐偉;;新能源電動(dòng)汽車用輪轂電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)綜述[J];新型工業(yè)化;2015年02期

4 羅艷托;湯湘華;胡愛君;陳劍鋒;;國內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及其對(duì)車用燃料的影響[J];國際石油經(jīng)濟(jì);2014年05期

5 李剛;宗長富;;四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車研究綜述[J];遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年01期

6 馮源;余卓平;熊璐;;基于狀態(tài)反饋的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車操縱性改善控制方法[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年24期

7 余卓平;馮源;熊璐;;分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車動(dòng)力學(xué)控制發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年08期

8 李剛;宗長富;陳國迎;洪偉;何磊;;線控四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)電動(dòng)車集成控制[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2012年04期

9 王博;羅禹貢;范晶晶;李克強(qiáng);;基于控制分配的四輪獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)力分配算法[J];汽車工程;2010年02期

10 鄒廣才;羅禹貢;李克強(qiáng);;基于全輪縱向力優(yōu)化分配的4WD車輛直接橫擺力矩控制[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2009年05期

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4 陳國迎;四輪獨(dú)立線控電動(dòng)汽車試驗(yàn)平臺(tái)搭建與集成控制策略研究[D];吉林大學(xué);2012年

5 盧東斌;四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車永磁無刷輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制研究[D];清華大學(xué);2012年

6 葛英輝;輪式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車控制系統(tǒng)的研究[D];浙江大學(xué);2005年

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3 陳琦;四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車系統(tǒng)多模型預(yù)測控制方法研究[D];東南大學(xué);2015年

4 曹坤;分布式電驅(qū)動(dòng)車輛縱—橫—垂向力協(xié)同控制[D];清華大學(xué);2014年

5 許進(jìn);輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)型純電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)研究[D];杭州電子科技大學(xué);2014年

6 鄭漢耕;四輪輪轂電動(dòng)車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)失效控制研究[D];電子科技大學(xué);2013年

7 楊慶保;純電動(dòng)汽車整車控制器研究[D];北京交通大學(xué);2012年

8 汪靜嫻;基于DYNAware的ESP控制系統(tǒng)的仿真分析[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

9 張欽爽;四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年

10 廖凌霄;四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車控制策略的研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：2661591