輪轂電機驅(qū)動汽車具有更加高效、節(jié)能、空間大、控制靈活等諸多優(yōu)點。而相比傳統(tǒng)底盤的汽車設(shè)計,輪轂電機驅(qū)動汽車在四輪系統(tǒng)內(nèi)集成了輪轂電機,增加了執(zhí)行器的數(shù)量和系統(tǒng)的復(fù)雜性,其故障頻發(fā)率也隨之顯著提高。對于輪轂電機驅(qū)動汽車,單輪電機故障是一種頻發(fā)率極高的轉(zhuǎn)矩輸出故障,會對車輛穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴重的影響,危及整車行駛安全。故本文依據(jù)電動輪汽車驅(qū)動轉(zhuǎn)矩獨立可控的特點,重點考慮單電機故障,對輪轂電機驅(qū)動汽車穩(wěn)定性控制進行了研究。首先,根據(jù)輪轂電機驅(qū)動汽車的驅(qū)動特點,利用Carsim/Simulink建立輪轂電機驅(qū)動汽車動力學(xué)模型。并在此基礎(chǔ)上定義了本文主要研究的單輪電動輪轉(zhuǎn)矩輸出故障,建立了此故障狀態(tài)下的車輛動力學(xué)模型。然后對單電機故障狀態(tài)下的穩(wěn)定性控制決策進行了研究。根據(jù)控制思想的不同,劃分出了轉(zhuǎn)矩補償和整車控制分配的兩種穩(wěn)定性控制系統(tǒng),接著搭建了輪轂電機驅(qū)動汽車故障診斷觀測器,并依據(jù)此觀測器與車載傳感器系統(tǒng),設(shè)計了兩者的應(yīng)用決策,完成了穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的總體構(gòu)架的建立。對于轉(zhuǎn)矩補償控制,首先,根據(jù)非線性三步法控制理論,將輪轂電機驅(qū)動汽車的穩(wěn)定性控制問題細化為穩(wěn)態(tài)、前饋、反饋三個控制層面,設(shè)計了相應(yīng)的穩(wěn)... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

（a）輪轂電機驅(qū)動汽車發(fā)展簡史 （b）米其林 Active Wheel圖 1.2 國外輪轂電機驅(qū)動汽車發(fā)展成果Fig 1.2 Development results of foreign distributed drivers內(nèi)輪轂電機驅(qū)動汽車發(fā)展現(xiàn)狀與前景國外研究的腳步，國內(nèi)的科研工作者也開展了許多關(guān)于四輪輪轂電制方法和試驗項目的研究工作。同濟大學(xué)余卓平教授[21]總結(jié)了分布現(xiàn)狀，推動其在國內(nèi)的發(fā)展。褚文博教授[22]開展了輪轂電機驅(qū)動汽

8][29]。輪轂電機驅(qū)動汽車實車實驗方面國內(nèi)也取得了輝煌的成果。同濟大學(xué)開“春暉”和“登峰”系列輪轂電機驅(qū)動電動轎車，研究了分布式驅(qū)動的輪胎，對車輛狀態(tài)參數(shù)以及路面附著系數(shù)進行了估計，并從電機效率圖的角度出發(fā)入探討了電動車的能源優(yōu)化管理問題[30-32]。清華大學(xué)開發(fā)了輪邊驅(qū)動汽車，最優(yōu)控制分配改進了四輪轉(zhuǎn)矩分配方法，提高整車穩(wěn)定性、動力性以及安全狀態(tài)下的最佳經(jīng)濟性[33][34]。此外，輪轂電機驅(qū)動汽車理念在國內(nèi)市場也初露鋒芒。2004 年，比亞迪在發(fā)布概念新車比亞迪 ET，其采用了四輪邊電機獨立驅(qū)動模式，集成了 ABS，A ESP 等先進控制算法的控制系統(tǒng)，使得整車的操縱性與穩(wěn)定性極佳；緊接著 20奧迪發(fā)布了奧迪 e-tron 概念車，兩個配有獨立冷卻系統(tǒng)的電動機安裝在奧-tron 分布式驅(qū)動式概念車的后軸上，并且持有電子剎車系統(tǒng)。在剎車過程中， e-tron 分布式驅(qū)動式概念車的電動機可將全部減速的能量轉(zhuǎn)化為電流并進行，將動能轉(zhuǎn)化為電能，并重新儲存起來，意味著電動機的能量回收潛能得到分利用，這也是分布式驅(qū)動技術(shù)面相未來的關(guān)鍵性一步。同時一汽集團、長車以及奇瑞汽車公司均在研究試制自主知識產(chǎn)權(quán)的電動汽車樣車。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]汽車差動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可拓協(xié)調(diào)控制[J]. 陳無畏,孫曉文,汪洪波.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(03)
[2]靈活裕度控制策略的功率–電壓特性曲線分析[J]. 陳朋,李梅航,嚴兵,郝俊芳,張群,趙倩.  高電壓技術(shù). 2016(10)
[3]兩輪獨立驅(qū)動電動汽車驅(qū)動防滑控制研究[J]. 段敏,郭文濤,李剛,于倩,于瀟婉.  遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(04)
[4]分布式電驅(qū)動車輛縱-橫-垂向力協(xié)同控制[J]. 曹坤,羅禹貢,戴一凡,褚文博,陳龍,李克強.  汽車工程. 2015(09)
[5]基于“三步法”的柴油機urea-SCR系統(tǒng)控制設(shè)計[J]. 趙靖華,陳志剛,胡云峰,陳虹.  吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2015(06)
[6]控制分配理論在車輛動力學(xué)控制中的應(yīng)用[J]. 余卓平,楊鵬飛,熊璐.  機械工程學(xué)報. 2014(18)
[7]加大混合動力汽車政策扶持力度——訪全國人大代表、湖南科力遠新能源股份有限公司董事長 鐘發(fā)平[J]. 毛萬熙,王小偉.  環(huán)球市場信息導(dǎo)報. 2014(13)
[8]輪式電傳動裝甲車輛多輪驅(qū)動牽引力控制策略[J]. 廖自力,陽貴兵,劉春光,蘇建強.  火力與指揮控制. 2013(05)
[9]分布式驅(qū)動電動汽車動力學(xué)控制發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 余卓平,馮源,熊璐.  機械工程學(xué)報. 2013(08)
[10]ISO26262標準下永磁同步電機故障對整車安全性的影響分析[J]. 鄔肖鵬,劉飛,熊璐,余卓平.  汽車技術(shù). 2013(02)

博士論文
[1]分布式驅(qū)動電動汽車動力學(xué)控制機理和控制策略研究[D]. 武冬梅.吉林大學(xué) 2015
[2]基于復(fù)合滑動率控制的4WID-EV驅(qū)動力分配研究[D]. 趙明慧.燕山大學(xué) 2014
[3]過驅(qū)動系統(tǒng)控制分配理論及其應(yīng)用[D]. 馬建軍.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]電動輪獨立驅(qū)動汽車差動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)研究[D]. 王軍年.吉林大學(xué) 2009

碩士論文
[1]汽車橫擺力矩控制與差動助力轉(zhuǎn)向的可拓協(xié)調(diào)控制[D]. 孫曉文.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于PMSM的純電動汽車差速轉(zhuǎn)向控制策略研究[D]. 武龍星.重慶交通大學(xué) 2016
[3]基于駕駛意圖識別的四輪驅(qū)動電動汽車轉(zhuǎn)矩分配策略研究[D]. 向緒愛.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016
[4]無刷直流電機驅(qū)動電動車驅(qū)動力矩控制研究[D]. 宋蕊.吉林大學(xué) 2015
[5]輪轂電機對車輛操縱穩(wěn)定性和平順性的影響研究[D]. 汪志強.吉林大學(xué) 2014
[6]基于差動制動的汽車橫擺與側(cè)翻穩(wěn)定性集成控制研究[D]. 李占旗.吉林大學(xué) 2011



本文編號：3413842