電動汽車輪轂電機(jī)力矩協(xié)調(diào)分配研究

發(fā)布時間：2020-07-21 10:45

【摘要】：純電動汽車以潔凈、無尾氣污染的優(yōu)勢逐漸代替燃油車來改善大氣污染問題。汽車保有量的增加使得汽車行駛路況變得較為復(fù)雜,汽車行駛安全性受到很大影響。緊急情況下,駕駛員由于過度緊張容易出現(xiàn)誤踩油門急打方向的現(xiàn)象,造成車身側(cè)向失穩(wěn),因此,汽車側(cè)向穩(wěn)定性控制的研究對提高汽車穩(wěn)定性具有重要意義�；谳嗇炿姍C(jī)響應(yīng)速度快、力矩控制互不干擾的優(yōu)勢,本文采用輪轂電機(jī)力矩協(xié)調(diào)分配方式實(shí)現(xiàn)對車輛側(cè)向穩(wěn)定性的控制。為了更好地實(shí)現(xiàn)電動汽車力矩的最優(yōu)分配,保證汽車的穩(wěn)定行駛,本文以駕駛員意圖辨識、側(cè)向穩(wěn)定性控制、最優(yōu)力矩分配控制、滑移率控制以及電機(jī)控制等為研究內(nèi)容,設(shè)計了一種電動汽車輪轂電機(jī)力矩協(xié)調(diào)分配策略。具體研究內(nèi)容如下:(1)根據(jù)已知整車參數(shù)利用Carsim軟件進(jìn)行整車建模,利用MATLAB/Simulink搭建電機(jī)及其控制器模型,搭建控制策略仿真驗(yàn)證平臺;(2)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)搭建駕駛員意圖辨識模型,并以采集到的電子踏板開度及其變化率作為辨識模型的輸入,實(shí)時獲取駕駛員的期望力矩需求,完成力矩的初步分配;(3)根據(jù)線性二自由度模型,利用LQR策略得到保證汽車穩(wěn)定性所需求的期望橫擺力矩,并提出了一種力矩協(xié)調(diào)分配策略實(shí)現(xiàn)對各輪轂電機(jī)進(jìn)行力矩分配,保證汽車行駛穩(wěn)定性;(4)利用最優(yōu)滑移率控制對各輪轂電機(jī)力矩進(jìn)行調(diào)節(jié),保證在橫擺力矩分配過程中實(shí)現(xiàn)車輪的防滑功能;根據(jù)最終所需電機(jī)輸出力矩的大小利用模糊-滑模控制策略對電機(jī)進(jìn)行控制;以實(shí)際踏板的輸出信號為試驗(yàn)平臺的實(shí)時輸入,驗(yàn)證極限工況下文章提出的改進(jìn)力矩分配策略的有效性,模糊-滑�？刂撇呗詫﹄姍C(jī)削抖控制的可行性,在保證汽車側(cè)向穩(wěn)定性情況下完成對電機(jī)的削抖控制。
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72
【圖文】：

第一季度,空氣質(zhì)量,調(diào)查數(shù)據(jù)

第 1 章緒論第 1 章緒論.1 課題的研究背景及意義人類深陷在大氣污染的環(huán)境中，近年來，大氣污染是全球關(guān)注的熱點(diǎn)。2017一季度空氣質(zhì)量的調(diào)查數(shù)據(jù)如圖 1.1 所示，PM2.5 占空氣污染物的比重為 20.9%機(jī)動車尾氣是 PM2.5 的主要污染源，約占 36%，因此尾氣的治理尤為重要。經(jīng)快速發(fā)展促進(jìn)了汽車保有量的增加，據(jù)公安部數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2017 年，我國汽車保達(dá) 2.17 億輛，與 2016 年相比，增加 2304 萬輛，同比增長 11.85%。汽車保有量速增長，給環(huán)保、石油帶來了很大的壓力，如何通過改進(jìn)汽車的相關(guān)技術(shù)來改善污染以及緩解石油枯竭問題是世界各國共同面臨的難題。

穩(wěn)定系統(tǒng),車身

導(dǎo)致事故的發(fā)生。本文提出的輪轂電機(jī)力矩協(xié)調(diào)分配研究可以確保該情汽車的側(cè)向穩(wěn)定性，降低事故發(fā)生的概率。輪轂電機(jī)作為電動車的核心部件，在側(cè)向穩(wěn)定性控制方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，相比傳統(tǒng)汽車通過機(jī)械式的差動制控制整車的穩(wěn)定性，輪轂電機(jī)響應(yīng)速度快，每個輪轂電機(jī)獨(dú)立工作互不干擾，可現(xiàn)對每個電機(jī)力矩合理的切換控制，使每個車輪工作于最優(yōu)滑移率區(qū)間，進(jìn)一步了汽車的安全性。.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀近年來，隨著惡劣天氣的增多，汽車行駛的路況變得極為復(fù)雜，另外，隨著汽有量的上升，行駛在路面上的汽車數(shù)量也變得增多，這對安全駕駛來講是很大的。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在汽車上會存在很多主動駕駛輔助系統(tǒng)，如車身穩(wěn)定系統(tǒng)滑系統(tǒng)等，這些主動控制采用的技術(shù)以及控制思想基本一致（如圖 1.2、圖 1.3）：利用側(cè)向穩(wěn)定性控制計算期望橫擺力矩，通過最優(yōu)力矩分配策略將力矩再分車輪，實(shí)現(xiàn)側(cè)向穩(wěn)定性控制功能，保證了車輛的穩(wěn)定行駛；利用滑移率控制計算力矩，將力矩再分配到車輪上實(shí)現(xiàn)防滑功能。

防滑系統(tǒng)