發(fā)布時間：2021-11-23 10:03

　　在全球能源短缺和環(huán)境污染嚴(yán)重的情況下,汽車行業(yè)的發(fā)展正面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。節(jié)能、環(huán)保、安全已經(jīng)成為汽車新興的發(fā)展研究方向。而基于輪轂電機(jī)驅(qū)動的電動汽車以其獨特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢和性能特點,目前廣泛應(yīng)用于電動汽車動力性和穩(wěn)定性兩方面研究。本文選取四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動電動汽車為研究對象,對車輛的橫擺穩(wěn)定性控制問題進(jìn)行探討,針對電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出不足的情況,采用電機(jī)、液壓系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制,充分考慮各種約束條件,根據(jù)下層執(zhí)行器的響應(yīng)特性設(shè)計相應(yīng)的協(xié)調(diào)關(guān)系,將上層控制器求得的附加橫擺力矩等控制量在四輪間優(yōu)化分配,提高汽車行駛時的橫向穩(wěn)定能力。主要進(jìn)行了以下幾方面的研究:首先,針對本文研究的四輪輪轂電機(jī)電動汽車,采用模塊化建模思想,對其進(jìn)行車身動力學(xué)建模。搭建輪胎以及車輪回轉(zhuǎn)模型、電機(jī)模型、液壓模型。通過與Carsim軟件中同樣參數(shù)模型聯(lián)合仿真對比,對整車動力學(xué)模型的精度和有效性進(jìn)行驗證。然后,采用分層結(jié)構(gòu)設(shè)計穩(wěn)定性控制器。選取二自由度單軌車輛模型作為參考模型,將其輸出的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角作為控制變量,充分考慮二者之間的耦合關(guān)系,上層控制器基于滑�？刂品椒ㄓ嬎愠鼍S持車輛穩(wěn)態(tài)所需的附加橫擺力矩,基于PI控制理論對車輛縱向... 

【文章來源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

輪轂電機(jī)典型結(jié)構(gòu)布置

1緒論3321km，最高時速更是達(dá)到了驚人的402km/h。2002年，美國汽車品牌公司“通用”發(fā)布了兩款電動汽車“Autonomy”和“Hy-wire”，采用前輪驅(qū)動方式，驅(qū)動電機(jī)分別安裝在左右前輪，兩電機(jī)單獨進(jìn)行控制，整車控制器通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)對車輛行駛速度的控制。日本豐田汽車公司為提高底盤的控制性能，開發(fā)了燃料電池FINE—N系列電動車，采用了當(dāng)時較為先進(jìn)的車輛動態(tài)控制系統(tǒng)，每個車輪由最大功率為25kw，扭矩110Nm的電機(jī)驅(qū)動。2013年，福特和舍弗勒公司聯(lián)合研制了輪轂電機(jī)驅(qū)動車輛“eWheelDrive”，如圖1.3所示，它將電機(jī)安裝在汽車后軸的兩個輪轂中，省去了差速器等傳動部件。特斯拉公司緊隨其后設(shè)計出ModelX等一系列電動車，以電機(jī)代替發(fā)動機(jī)作為整車動力源，在汽車前軸和后軸均裝配有電機(jī)，對汽車的行駛可以單獨來控制。圖1.2電動汽車“Eliica”圖1.3電動汽車“eWheelDrive國內(nèi)對于電動汽車的相關(guān)研究要稍遲于國外。在國內(nèi)，同濟(jì)大學(xué)接連研發(fā)了“春暉”系列分布式電驅(qū)動汽車，把四個輪轂電機(jī)當(dāng)作力矩輸出裝置，并于2005年研發(fā)了“春暉三號—嘉樂”迷你型電動汽車，如圖1.4所示。在汽車前后軸四個車輪上分別配備了峰值功率7kw的輪轂電機(jī)完成力矩輸出，最大車速可達(dá)70km/h。在各種典型路面環(huán)境下進(jìn)行試驗，其動力性和穩(wěn)定性均有較好的表現(xiàn)。圖1.4“春暉三號”圖1.5上汽榮威E502012年12月，上海汽車股份有限公司發(fā)布新型電動汽車榮威E50，如圖1.5所示。上汽近年來關(guān)于電動車輛研發(fā)技術(shù)的經(jīng)驗積累與創(chuàng)新均能夠在這款車上體現(xiàn)，其

1緒論3321km，最高時速更是達(dá)到了驚人的402km/h。2002年，美國汽車品牌公司“通用”發(fā)布了兩款電動汽車“Autonomy”和“Hy-wire”，采用前輪驅(qū)動方式，驅(qū)動電機(jī)分別安裝在左右前輪，兩電機(jī)單獨進(jìn)行控制，整車控制器通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)對車輛行駛速度的控制。日本豐田汽車公司為提高底盤的控制性能，開發(fā)了燃料電池FINE—N系列電動車，采用了當(dāng)時較為先進(jìn)的車輛動態(tài)控制系統(tǒng)，每個車輪由最大功率為25kw，扭矩110Nm的電機(jī)驅(qū)動。2013年，福特和舍弗勒公司聯(lián)合研制了輪轂電機(jī)驅(qū)動車輛“eWheelDrive”，如圖1.3所示，它將電機(jī)安裝在汽車后軸的兩個輪轂中，省去了差速器等傳動部件。特斯拉公司緊隨其后設(shè)計出ModelX等一系列電動車，以電機(jī)代替發(fā)動機(jī)作為整車動力源，在汽車前軸和后軸均裝配有電機(jī)，對汽車的行駛可以單獨來控制。圖1.2電動汽車“Eliica”圖1.3電動汽車“eWheelDrive國內(nèi)對于電動汽車的相關(guān)研究要稍遲于國外。在國內(nèi)，同濟(jì)大學(xué)接連研發(fā)了“春暉”系列分布式電驅(qū)動汽車，把四個輪轂電機(jī)當(dāng)作力矩輸出裝置，并于2005年研發(fā)了“春暉三號—嘉樂”迷你型電動汽車，如圖1.4所示。在汽車前后軸四個車輪上分別配備了峰值功率7kw的輪轂電機(jī)完成力矩輸出，最大車速可達(dá)70km/h。在各種典型路面環(huán)境下進(jìn)行試驗，其動力性和穩(wěn)定性均有較好的表現(xiàn)。圖1.4“春暉三號”圖1.5上汽榮威E502012年12月，上海汽車股份有限公司發(fā)布新型電動汽車榮威E50，如圖1.5所示。上汽近年來關(guān)于電動車輛研發(fā)技術(shù)的經(jīng)驗積累與創(chuàng)新均能夠在這款車上體現(xiàn)，其

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]分布式電動汽車橫擺穩(wěn)定性控制研究[J]. 周偉,李軍.  裝備機(jī)械. 2018(03)
[2]基于最小能耗的電動汽車橫擺穩(wěn)定性灰色預(yù)測可拓控制研究[J]. 陳無畏,王曉,談東奎,林澍,孫曉文,謝有浩.  機(jī)械工程學(xué)報. 2019(02)
[3]基于轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配的電動汽車橫擺穩(wěn)定性研究[J]. 楊慎,歐健,楊鄂川,胡經(jīng)慶,張勇.  中國機(jī)械工程. 2017(14)
[4]基于模型的汽車電控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 陳虹,褚洪慶,劉奇芳,高炳釗.  控制工程. 2016(12)
[5]分布式驅(qū)動電動汽車電液復(fù)合分配穩(wěn)定性控制[J]. 熊璐,高翔,鄒童.  同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[6]基于效率優(yōu)化的四輪獨立驅(qū)動電動車轉(zhuǎn)矩分配[J]. 谷成,劉浩,陳辛波.  同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(10)
[7]四驅(qū)電動車電液復(fù)合操縱穩(wěn)定性研究[J]. 蘭鳳崇,何幸福,孫大許,陳吉清.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(08)
[8]一種變邏輯門限值的車輛穩(wěn)定性控制策略研究[J]. 李壽濤,馬用學(xué),郭鵬程,宗長富,Lee Gordon.  汽車工程. 2015(07)
[9]電力活塞式電動機(jī)混合驅(qū)動系統(tǒng)性能分析[J]. 趙景波,鹿麟祥,貝紹軼,張兵.  廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
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博士論文
[1]基于EPS/ESP的汽車橫向運動穩(wěn)定性及其混沌控制研究[D]. 張榮蕓.合肥工業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]電動汽車輪轂電機(jī)力矩協(xié)調(diào)分配研究[D]. 張增帥.長春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]輪轂電機(jī)驅(qū)動電動汽車橫擺穩(wěn)定性集成控制方法研究[D]. 楊慎.重慶理工大學(xué) 2017
[3]全掛車氣壓制動系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致性研究[D]. 盧天義.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]分布式驅(qū)動電動汽車橫擺穩(wěn)定性控制研究[D]. 孫勇.吉林大學(xué) 2013
[5]基于CPN的四輪驅(qū)動車輛動力系統(tǒng)分析及驅(qū)動控制[D]. 葛柱洪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[6]多輪獨立驅(qū)動電動汽車驅(qū)動力控制系統(tǒng)研究[D]. 劉孝龍.浙江大學(xué) 2013



本文編號：3513653