隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,全球范圍內(nèi)的汽車保有量持續(xù)提高,以內(nèi)燃機(jī)為動力的傳統(tǒng)燃油汽車帶來的環(huán)境污染和能源危機(jī)問題已不可忽視,電動汽車隨即進(jìn)入了高速發(fā)展期。分布式驅(qū)動電動汽車通過在各個(gè)車輪中內(nèi)置輪轂電機(jī),可以對各個(gè)車輪的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行單獨(dú)控制,是電動汽車的理想驅(qū)動形式。在車輛的主動安全控制領(lǐng)域中,直接橫擺力矩控制系統(tǒng)（DYC）和主動前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（AFS）是重要的研究方向,主動前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以根據(jù)車輛的行駛狀況提供附加的前輪轉(zhuǎn)角,以此來提高車輛的操縱穩(wěn)定性,但該系統(tǒng)在低附著路面上的控制效果有限。直接橫擺力矩控制系統(tǒng)通過對輪胎的縱向力進(jìn)行調(diào)節(jié)產(chǎn)生附加橫擺力矩,實(shí)現(xiàn)糾正駕駛員轉(zhuǎn)向過多或轉(zhuǎn)向不足的目的,但直接橫擺力矩控制對車輛的縱向速度有較大的干預(yù)。為充分發(fā)揮AFS和DYC系統(tǒng)的優(yōu)勢,本文提出了一種分布式驅(qū)動電動車AFS和DYC集成的分層控制器。首先搭建車輛的非線性七自由度車輛模型和魔術(shù)輪胎的數(shù)學(xué)模型,并在Matlab/Simulink中建立仿真模型,在Carsim車輛動力學(xué)仿真軟件對模型進(jìn)行了驗(yàn)證。其次,考慮到車輛的質(zhì)心側(cè)偏角難以直接測量,本文采用無跡卡爾曼濾波算法建立了車輛的質(zhì)心側(cè)偏角觀測器,對車... 

【文章來源】：華北水利水電大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電動汽

2車輛動力學(xué)建模與仿真112車輛動力學(xué)建模與驗(yàn)證車輛的底盤集成控制研究大多以車輛動力學(xué)仿真為主要手段，原因是一些用于提高車輛極限工況的底盤集成控制策略較難進(jìn)行實(shí)車實(shí)驗(yàn)，同時(shí)實(shí)車實(shí)驗(yàn)將會大量消耗人力物力，所以目前普遍采用Matlab和Carsim等仿真軟件建立車輛動力學(xué)仿真模型，仿真模型正確與否直接關(guān)系到車輛動力學(xué)分析的正確性。本章分別建立了非線性七自由度車輛模型和非線性輪胎模型，并在Matlab/Simulinnk中進(jìn)行仿真，最后在車輛動力學(xué)仿真軟件Carsim中對仿真模型進(jìn)行驗(yàn)證。2.1車輛模型架構(gòu)與坐標(biāo)系2.1.1車輛動力學(xué)模型框架車輛的動力學(xué)坐標(biāo)系是在建立車輛的動力學(xué)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行的，為方便分析車輛的力學(xué)特性，一般使用模塊化思想，根據(jù)研究對象和研究目的的不同，將車輛的動力學(xué)模型分為幾個(gè)模塊分別建立，如駕駛員輸入模塊、空氣動力學(xué)模塊、車體動力學(xué)模塊和車輪動力學(xué)模塊等，如下圖2.1所示。圖2-1車輛動力學(xué)模型框架Fig2-1.Structureofvehicledynamicmodel車輛的動力學(xué)模型的各個(gè)組成部分以及各部分間的作用關(guān)系已在圖中標(biāo)出，本文主要研究主動前輪轉(zhuǎn)向和直接橫擺力矩集成控制，所以主要對駕駛員輸入模塊，車輪動力學(xué)模塊車輛動力學(xué)模塊和輪胎模型進(jìn)行研究[50]。

華北水利水電大學(xué)碩士學(xué)位論文122.1.2車輛模型坐標(biāo)系車輛在行駛過程中，車輛在各個(gè)方向都有受力，為了便于分析車輛的力學(xué)特性，有必要對車輛建立受力分析坐標(biāo)系，常見的車輛模型坐標(biāo)系有三類，分別是：大地坐標(biāo)系、車輛坐標(biāo)系、輪胎坐標(biāo)系。（1）大地坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系是一種固定坐標(biāo)系，主要用于分析車輛的絕對運(yùn)動狀態(tài)，規(guī)定車輛靜止時(shí)其質(zhì)心垂直向地面的投影點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)O，自原點(diǎn)O沿著車輛向前驅(qū)動行駛的方向?yàn)閄v軸正方向，根據(jù)右手定則，自原點(diǎn)O垂直于Xv軸向車輛側(cè)側(cè)為Yv軸正方向，Xv軸和Yv軸軍平行于地面，自原點(diǎn)O垂直地面向上為Zv軸正方向，大地坐標(biāo)系如圖2.2所示。（2）車輛坐標(biāo)系車輛坐標(biāo)系用于分析車輛處于行駛狀態(tài)時(shí)的受力情況，不同于大地坐標(biāo)系，它是一種車輛的動態(tài)坐標(biāo)系，規(guī)定車輛的質(zhì)心所在位置為坐標(biāo)系原點(diǎn)O，自原點(diǎn)O垂直地面向上為Z軸的正方向，X軸正方向?yàn)檐囕v向前行駛時(shí)的方向，根據(jù)右手定則，Y軸正方向?yàn)樽栽c(diǎn)O垂直于X軸方向且指向車輛左側(cè)。車輛坐標(biāo)系如圖2.2所示。圖2-2車輛坐標(biāo)系Fig2-2coordinatesystemofVehiclemodel（3）輪胎坐標(biāo)系輪胎坐標(biāo)系用于分析車輛行駛過程中輪胎的受力情況，車輛的每一個(gè)輪胎都有一個(gè)輪胎坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的原點(diǎn)O是輪胎的縱向切面和輪胎的驅(qū)動軸中心線之間的交點(diǎn)，自原點(diǎn)O垂直地面向上的方向?yàn)閆t軸正方向，沿著輪胎縱向切平面指向車頭的方向?yàn)閄t軸正方向，根據(jù)右手定則，自原點(diǎn)O順著輪胎轉(zhuǎn)驅(qū)動軸中心線向外指向駕駛員左側(cè)的方向?yàn)閅t軸正方向。輪胎坐標(biāo)系如圖2.3所示[51]。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3334717