多軸分布式電驅(qū)動車輛動力學(xué)建模與狀態(tài)估計研究
發(fā)布時間:2021-02-27 14:56
分布式電驅(qū)動技術(shù)已成為當(dāng)今汽車的重要發(fā)展方向,隨著分布式電驅(qū)動關(guān)鍵技術(shù)的不斷發(fā)展,其在多軸重型車輛上得到越來越多的應(yīng)用。但多軸車輛的行駛工況復(fù)雜多變,操縱穩(wěn)定性要求高,且隨著車輛軸數(shù)的增加,電動輪的數(shù)量成倍增加,整車自由度也相應(yīng)增加,這為多軸車輛動力學(xué)分析及其控制帶來一定挑戰(zhàn),需要有針對性地對多軸分布式電驅(qū)動車輛開展相關(guān)研究。本文以多軸分布式電驅(qū)動車輛為研究對象,以車輛動力學(xué)分析及穩(wěn)定性控制為出發(fā)點,建立了多軸車輛動力學(xué)模型,并基于此模型開展了狀態(tài)估計研究,為車輛穩(wěn)定性控制估計所需狀態(tài)量。具體從以下幾個方面開展了相關(guān)研究:首先,以四軸8×8分布式電驅(qū)動車輛為對象,基于MATLAB/Simulink建立包含與操縱穩(wěn)定性相關(guān)度較大的車體運動6自由度、8個車輪旋轉(zhuǎn)運動和垂向運動16自由度以及1個轉(zhuǎn)向自由度在內(nèi)的整車23自由度動力學(xué)模型,通過與TruckSim軟件進行仿真對比分析,驗證了該整車動力學(xué)模型具有較高的精度。然后總結(jié)出多軸分布式電驅(qū)動車輛動力學(xué)模型的共性規(guī)律,采用參數(shù)化建模方法搭建包含四軸、五軸、六軸和八軸分布式電驅(qū)動車輛動力學(xué)模型的通用仿真平臺,為后續(xù)更多軸數(shù)的車輛研究提供理論指導(dǎo)...
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
德國8×8電動輪驅(qū)動裝甲車[27]
圖 1-1 德國 8×8 電動輪驅(qū)動裝甲車[27]內(nèi)在多軸特種車輛電動輪驅(qū)動技術(shù)的研究起步較晚,與世界先在著一定的差距。但經(jīng)過國家的大力支持,一些多軸車輛研究技術(shù)上也取得了一定的技術(shù)突破。其中,中國北方工業(yè)總公司 8×8 電動輪驅(qū)動 ZBL-09 新型輪式裝甲車,如下圖 1-2 所示,能和防護能力等性能均達到了世界領(lǐng)先水平[28]。隨著國家不斷立項支持,電動輪技術(shù)將在多軸專用重型車輛和多軸特種車輛普及。
圖 2-1 8×8 分布式電驅(qū)動車輛力學(xué)模型方向上的運動方程:8211( ) cos sin2xi Dim u qw rv F mgf α mg α C A ρu=+ = 方向上的運動方程:81( )yiim v ru pw F=+ = 運動方程:1 2 1 5 2 2 6 3 3 8 43 4 4 85 1( ) ( )( ) ( ) ( ( )( )2 2xx yy y y y y y yy y xi xii ir I I pq L L F F L F F L F FB BL L F F F F= == + + + + + + + + + ,m 為整車質(zhì)量;sm 為車輛簧載質(zhì)量;xxI 、yyI 、zzI 分別為 y 、 z 的轉(zhuǎn)動慣量;α 為路面坡度; f 為滾動阻力系數(shù);DC A為迎風(fēng)面積;ρ 為空氣密度。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]德國陸軍將升級“家犬”裝甲車[J]. 曹偉. 國外坦克. 2017(07)
[2]考慮車身側(cè)傾的四軸車輛操縱穩(wěn)定性模型研究[J]. 裴鵬鵬,盧凡,陳思忠. 機械科學(xué)與技術(shù). 2016(08)
[3]基于Carsim/Simulink聯(lián)合仿真的分布式驅(qū)動電動汽車建模[J]. 熊璐,陳晨,馮源. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2014(05)
[4]8×8輪轂電機全輪驅(qū)動車輛動力學(xué)建模與仿真[J]. 劉明春,張承寧,王志福. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2014(02)
[5]四輪獨立驅(qū)動輪轂電機電動汽車研究綜述[J]. 李剛,宗長富. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(01)
[6]基于輪轂電機驅(qū)動的8×8車輛驅(qū)動防滑控制聯(lián)合仿真研究[J]. 廖自力,陽貴兵,劉春光,燕玉林. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報. 2013(03)
[7]基于HSRI模型的參數(shù)自適應(yīng)質(zhì)心側(cè)偏角觀測器的設(shè)計[J]. 羅文發(fā),吳光強,鄭松林. 汽車工程. 2013(03)
[8]線控四輪獨立驅(qū)動輪轂電機電動車集成控制[J]. 李剛,宗長富,陳國迎,洪偉,何磊. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2012(04)
[9]基于最大可傳遞轉(zhuǎn)矩估計的主動穩(wěn)定性控制(英文)[J]. 殷德軍,大前學(xué),清水浩,堀洋一. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2011(01)
[10]基于UKF算法的汽車狀態(tài)估計[J]. 趙又群,林棻. 中國機械工程. 2010(05)
博士論文
[1]四輪轂電機電動汽車狀態(tài)軟測量及操縱穩(wěn)定性控制系統(tǒng)研究[D]. 王成.吉林大學(xué) 2016
[2]8×8輪轂電機驅(qū)動車輛操縱穩(wěn)定性分析與控制研究[D]. 劉明春.北京理工大學(xué) 2015
[3]多軸轉(zhuǎn)向車輛狀態(tài)估計與控制研究[D]. 王吉華.南京航空航天大學(xué) 2013
[4]線控四輪獨立驅(qū)動輪轂電機電動汽車穩(wěn)定性與節(jié)能控制研究[D]. 李剛.吉林大學(xué) 2013
[5]四輪獨立線控電動汽車試驗平臺搭建與集成控制策略研究[D]. 陳國迎.吉林大學(xué) 2012
[6]4WID/4WIS電動車輛防滑與橫擺穩(wěn)定性控制研究[D]. 楊福廣.山東大學(xué) 2010
[7]四輪獨立電驅(qū)動車輛實驗平臺及驅(qū)動力控制系統(tǒng)研究[D]. 王博.清華大學(xué) 2009
碩士論文
[1]8×8輪轂電機驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)矩分配控制策略研究[D]. 王云釗.北京理工大學(xué) 2016
[2]重型多軸電動輪驅(qū)動車輛動力系統(tǒng)參數(shù)匹配與操縱穩(wěn)定性研究[D]. 張旭.吉林大學(xué) 2015
[3]基于ADAMS和SIMULINK的多軸電動車建模與操縱穩(wěn)定性研究[D]. 劉永騰.吉林大學(xué) 2015
[4]四輪轂電機驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制[D]. 汪杰.北京理工大學(xué) 2015
[5]輪轂電機驅(qū)動車輛差動轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩分配策略研究[D]. 湯鈞涵.北京理工大學(xué) 2015
[6]輪轂電機驅(qū)動電動汽車狀態(tài)和參數(shù)估計方法研究[D]. 陳瑤.重慶大學(xué) 2014
[7]ESP系統(tǒng)中關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)估計算法研究[D]. 丁紅.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[8]全線控電動汽車狀態(tài)估計與牽引力控制[D]. 張強.吉林大學(xué) 2012
[9]商用車操縱穩(wěn)定性狀態(tài)估計方法研究[D]. 陳林.吉林大學(xué) 2011
本文編號:3054397
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
德國8×8電動輪驅(qū)動裝甲車[27]
圖 1-1 德國 8×8 電動輪驅(qū)動裝甲車[27]內(nèi)在多軸特種車輛電動輪驅(qū)動技術(shù)的研究起步較晚,與世界先在著一定的差距。但經(jīng)過國家的大力支持,一些多軸車輛研究技術(shù)上也取得了一定的技術(shù)突破。其中,中國北方工業(yè)總公司 8×8 電動輪驅(qū)動 ZBL-09 新型輪式裝甲車,如下圖 1-2 所示,能和防護能力等性能均達到了世界領(lǐng)先水平[28]。隨著國家不斷立項支持,電動輪技術(shù)將在多軸專用重型車輛和多軸特種車輛普及。
圖 2-1 8×8 分布式電驅(qū)動車輛力學(xué)模型方向上的運動方程:8211( ) cos sin2xi Dim u qw rv F mgf α mg α C A ρu=+ = 方向上的運動方程:81( )yiim v ru pw F=+ = 運動方程:1 2 1 5 2 2 6 3 3 8 43 4 4 85 1( ) ( )( ) ( ) ( ( )( )2 2xx yy y y y y y yy y xi xii ir I I pq L L F F L F F L F FB BL L F F F F= == + + + + + + + + + ,m 為整車質(zhì)量;sm 為車輛簧載質(zhì)量;xxI 、yyI 、zzI 分別為 y 、 z 的轉(zhuǎn)動慣量;α 為路面坡度; f 為滾動阻力系數(shù);DC A為迎風(fēng)面積;ρ 為空氣密度。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]德國陸軍將升級“家犬”裝甲車[J]. 曹偉. 國外坦克. 2017(07)
[2]考慮車身側(cè)傾的四軸車輛操縱穩(wěn)定性模型研究[J]. 裴鵬鵬,盧凡,陳思忠. 機械科學(xué)與技術(shù). 2016(08)
[3]基于Carsim/Simulink聯(lián)合仿真的分布式驅(qū)動電動汽車建模[J]. 熊璐,陳晨,馮源. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2014(05)
[4]8×8輪轂電機全輪驅(qū)動車輛動力學(xué)建模與仿真[J]. 劉明春,張承寧,王志福. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2014(02)
[5]四輪獨立驅(qū)動輪轂電機電動汽車研究綜述[J]. 李剛,宗長富. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(01)
[6]基于輪轂電機驅(qū)動的8×8車輛驅(qū)動防滑控制聯(lián)合仿真研究[J]. 廖自力,陽貴兵,劉春光,燕玉林. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報. 2013(03)
[7]基于HSRI模型的參數(shù)自適應(yīng)質(zhì)心側(cè)偏角觀測器的設(shè)計[J]. 羅文發(fā),吳光強,鄭松林. 汽車工程. 2013(03)
[8]線控四輪獨立驅(qū)動輪轂電機電動車集成控制[J]. 李剛,宗長富,陳國迎,洪偉,何磊. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2012(04)
[9]基于最大可傳遞轉(zhuǎn)矩估計的主動穩(wěn)定性控制(英文)[J]. 殷德軍,大前學(xué),清水浩,堀洋一. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2011(01)
[10]基于UKF算法的汽車狀態(tài)估計[J]. 趙又群,林棻. 中國機械工程. 2010(05)
博士論文
[1]四輪轂電機電動汽車狀態(tài)軟測量及操縱穩(wěn)定性控制系統(tǒng)研究[D]. 王成.吉林大學(xué) 2016
[2]8×8輪轂電機驅(qū)動車輛操縱穩(wěn)定性分析與控制研究[D]. 劉明春.北京理工大學(xué) 2015
[3]多軸轉(zhuǎn)向車輛狀態(tài)估計與控制研究[D]. 王吉華.南京航空航天大學(xué) 2013
[4]線控四輪獨立驅(qū)動輪轂電機電動汽車穩(wěn)定性與節(jié)能控制研究[D]. 李剛.吉林大學(xué) 2013
[5]四輪獨立線控電動汽車試驗平臺搭建與集成控制策略研究[D]. 陳國迎.吉林大學(xué) 2012
[6]4WID/4WIS電動車輛防滑與橫擺穩(wěn)定性控制研究[D]. 楊福廣.山東大學(xué) 2010
[7]四輪獨立電驅(qū)動車輛實驗平臺及驅(qū)動力控制系統(tǒng)研究[D]. 王博.清華大學(xué) 2009
碩士論文
[1]8×8輪轂電機驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)矩分配控制策略研究[D]. 王云釗.北京理工大學(xué) 2016
[2]重型多軸電動輪驅(qū)動車輛動力系統(tǒng)參數(shù)匹配與操縱穩(wěn)定性研究[D]. 張旭.吉林大學(xué) 2015
[3]基于ADAMS和SIMULINK的多軸電動車建模與操縱穩(wěn)定性研究[D]. 劉永騰.吉林大學(xué) 2015
[4]四輪轂電機驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制[D]. 汪杰.北京理工大學(xué) 2015
[5]輪轂電機驅(qū)動車輛差動轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩分配策略研究[D]. 湯鈞涵.北京理工大學(xué) 2015
[6]輪轂電機驅(qū)動電動汽車狀態(tài)和參數(shù)估計方法研究[D]. 陳瑤.重慶大學(xué) 2014
[7]ESP系統(tǒng)中關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)估計算法研究[D]. 丁紅.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[8]全線控電動汽車狀態(tài)估計與牽引力控制[D]. 張強.吉林大學(xué) 2012
[9]商用車操縱穩(wěn)定性狀態(tài)估計方法研究[D]. 陳林.吉林大學(xué) 2011
本文編號:3054397
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