發(fā)布時(shí)間：2020-05-19 18:04

【摘要】：當(dāng)代汽車技術(shù)高速發(fā)展,但是資源緊缺和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。四輪獨(dú)立驅(qū)動的輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車,成為了全球汽車行業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)。但是在控制過程中如果某一器件失效,會導(dǎo)致相應(yīng)的輪轂電機(jī)失去動力,從而不能提供預(yù)期的扭矩,危及車輛行駛安全性。因此,需要在電機(jī)出現(xiàn)故障,汽車狀態(tài)受到限制的時(shí)候,對驅(qū)動電機(jī)故障進(jìn)行容錯(cuò)控制,從而滿足駕駛員驅(qū)動、制動和轉(zhuǎn)向需求,最大限度地保障汽車行駛的安全性和穩(wěn)定性。本文首先考慮了汽車的橫向、縱向和橫擺運(yùn)動以及四個(gè)車輪的轉(zhuǎn)動,分別對車輛和車輪進(jìn)行了動力學(xué)分析,建立了車身動力學(xué)模型、車輪動力學(xué)模型和輪胎模型,并基于高精度動力學(xué)軟件veDYNA進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,證明了模型精度的可靠性。其次,基于前面建立的七自由度模型,設(shè)計(jì)了基于扭矩分配的輪轂驅(qū)動汽車電機(jī)故障容錯(cuò)控制系統(tǒng)。針對單一電機(jī)故障的情況,給出了容錯(cuò)控制方法和控制器的結(jié)構(gòu)�？紤]車身動力學(xué)模型的復(fù)雜性和輪胎模型的簡單性,采用了分層控制的結(jié)構(gòu)。上層控制器采用非線性模型預(yù)測控制算法控制車身動力學(xué),輸出四個(gè)車輪的縱向滑移給下層控制器。下層控制器采用PID算法控制四個(gè)車輪的橫擺率�？紤]不同的車速和故障輪對于車輛行駛狀況的影響,基于MATLAB/Simulink軟件,分別對不同的情況進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,所給出的容錯(cuò)控制算法能夠有效地提高車輛對于期望車速和橫擺率地跟蹤效果。最后,針對具有主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車型,設(shè)計(jì)了基于扭矩分配和主動轉(zhuǎn)向的輪轂驅(qū)動汽車容錯(cuò)控制器。同樣針對單一電機(jī)故障的情況,給出了新的容錯(cuò)控制模型和控制方法。在上層控制器中對轉(zhuǎn)向角進(jìn)行約束,在輸出四個(gè)車輪的橫擺率給下層控制器的同時(shí),將轉(zhuǎn)向角輸出給車輛模型�；贛ATLAB/Simulink軟件的仿真結(jié)果表明,改進(jìn)后的容錯(cuò)控制算法不僅能夠保證車輛對于期望狀態(tài)的跟蹤,還能夠?qū)D(zhuǎn)向角進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)前輪的主動轉(zhuǎn)向。
【圖文】：

圖 1-1 德國保時(shí)捷公司雙前輪輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車3 年起，日本東京的車展上也相繼展出了幾款電動汽豐田公司展出的“Fine-N”電動汽車，如圖 1-2 所示司展出的“MIEV”電動汽車，，如圖 1-3 所示[26]。二級四輪控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，整個(gè)車輛的安全穩(wěn)定性和的價(jià)格也有所下降。圖 1-2 豐田公司四輪獨(dú)立線控驅(qū)動/制動汽車“Fine-N”

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文圖 1-1 德國保時(shí)捷公司雙前輪輪轂電機(jī)驅(qū)動汽車 年起，日本東京的車展上也相繼展出了幾款電動田公司展出的“Fine-N”電動汽車，如圖 1-2 所司展出的“MIEV”電動汽車，如圖 1-3 所示[26]。四輪控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，整個(gè)車輛的安全穩(wěn)定性價(jià)格也有所下降。
【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】：U472

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2671271