四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向/驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車轉(zhuǎn)向力角最優(yōu)分配算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-23 10:25
環(huán)境污染和能源危機(jī)是當(dāng)今世界不可忽視的問題,為了緩解環(huán)境和能源的壓力,新能源汽車(電動(dòng)車)行業(yè)快速發(fā)展,有著更多可控自由度的四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向/驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(4WISD-EV)應(yīng)運(yùn)而生。4WISD-EV四輪力角獨(dú)立可控,使其能夠靈活調(diào)控而達(dá)到目標(biāo)性能最優(yōu)。本文以4WISD-EV低速轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)性、中高速轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性以及全車速輪胎磨損的綜合優(yōu)化為目標(biāo),對其力角最優(yōu)分配算法的設(shè)計(jì)展開研究。首先,建立了基于Carsim和Simulink的整車聯(lián)合仿真模型。根據(jù)車輛實(shí)際運(yùn)行工況,建立了 Carsim道路測試模型,設(shè)置了聯(lián)合仿真接口。搭建了轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)電機(jī)Simulink模塊,并與Carsim中建立的車體模型組成了整車聯(lián)合仿真模型。其次,建立了附加后輪的單軌車輛動(dòng)力學(xué)模型,提出了一種后輪轉(zhuǎn)角切換控制算法。通過單軌模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,進(jìn)行后輪轉(zhuǎn)角切換控制算法研究,將駕駛員的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)換為預(yù)分配的單軌模型前后輪轉(zhuǎn)角,為四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向的力角分配算法奠定基礎(chǔ)。隨后,對四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)角分配算法展開研究。在深入研究阿克曼轉(zhuǎn)角分配原理的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了變瞬心阿克曼四輪轉(zhuǎn)角分配關(guān)系,提出了一種全車速最優(yōu)阿克曼轉(zhuǎn)角分配(ASOA)算...
【文章來源】: 杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 三類新能源汽車簡介
1.1.2 純電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)形式
1.1.3 論文的研究意義
1.2 電動(dòng)車的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀
1.3 四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向力角分配研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)現(xiàn)狀
1.4 本文主要內(nèi)容
2 四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向/驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車建模
2.1 4WISD-EV整體結(jié)構(gòu)
2.2 Carsim軟件4WISD-EV建模
2.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的建模與控制
2.3.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇
2.3.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的建模
2.3.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩響應(yīng)控制
2.3.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的力矩響應(yīng)驗(yàn)證
2.4 轉(zhuǎn)向電機(jī)的建模與控制
2.4.1 轉(zhuǎn)向電機(jī)的選擇
2.4.2 轉(zhuǎn)向電機(jī)的建模
2.4.3 轉(zhuǎn)向電機(jī)三閉環(huán)定位控制
2.4.4 轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)角跟隨性驗(yàn)證
2.5 4WISD-EV仿真結(jié)構(gòu)
2.6 本章小結(jié)
3 單軌模型后輪轉(zhuǎn)角獲取
3.1 附加后輪的車輛動(dòng)力學(xué)模型
3.1.1 車輛動(dòng)力學(xué)模型需求分析
3.1.2 附加后輪的車輛動(dòng)力學(xué)建模
3.2 后輪轉(zhuǎn)角獲取模塊
3.2.1 后輪轉(zhuǎn)角獲取算法
3.2.2 后輪轉(zhuǎn)角獲取算法對比
3.2.3 后輪轉(zhuǎn)角切換控制算法
3.3 本章小結(jié)
4 全車速最優(yōu)阿克曼轉(zhuǎn)角分配算法
4.1 阿克曼前輪轉(zhuǎn)角關(guān)系
4.2 阿克曼四輪轉(zhuǎn)角關(guān)系
4.2.1 縱向定瞬心阿克曼四輪轉(zhuǎn)角關(guān)系
4.2.2 變瞬心阿克曼四輪轉(zhuǎn)角關(guān)系
4.2.3 變瞬心阿克曼四輪轉(zhuǎn)角速度瞬心定位
4.3 全車速最優(yōu)阿克曼轉(zhuǎn)角分配算法設(shè)計(jì)
4.3.1 ASOA算法四輪轉(zhuǎn)角分配
4.3.2 ASOA算法四輪驅(qū)動(dòng)力矩分配
4.3.3 ASOA算法整體仿真建模
4.4 算法優(yōu)化效果的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
4.5 全車速最優(yōu)阿克曼轉(zhuǎn)角分配算法優(yōu)化分析
4.6 本章小結(jié)
5 基于負(fù)荷最小的最優(yōu)阿克曼力角分配算法
5.1 輪胎側(cè)向力影響因素
5.2 基于側(cè)偏補(bǔ)償?shù)陌俜直劝⒖寺C正算法
5.3 基于負(fù)荷最小的最優(yōu)阿克曼力角分配算法設(shè)計(jì)
5.3.1 OABML算法四輪轉(zhuǎn)角分配
5.3.2 OABML算法四輪驅(qū)動(dòng)力矩分配
5.3.3 OABML算法整體仿真建模
5.4 基于負(fù)荷最小的最優(yōu)阿克曼力角分配算法優(yōu)化分析
5.4.1 低速工況算法優(yōu)化分析
5.4.2 中高速工況算法優(yōu)化分析
5.5 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于垂向載荷轉(zhuǎn)移率的微型客車側(cè)傾敏感性研究 [J]. 李勝琴,譚麗軍. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2017(11)
[2]分布式獨(dú)立轉(zhuǎn)向車輛的轉(zhuǎn)角分配方法 [J]. 宗長富,孫浩,陳國迎. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[3]四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向車輛穩(wěn)定性的模糊最優(yōu)控制方法 [J]. 金立生,高琳琳,謝憲毅,王發(fā)繼,李科勇. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]國內(nèi)電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析 [J]. 王志民. 科技傳播. 2016(19)
[5]四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直線行駛穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制 [J]. 黃錫超,江洪,徐興. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2016(06)
[6]四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車ARS與DYC集成控制與試驗(yàn) [J]. 邱浩,董鑄榮,雷正保. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[7]一個(gè)世紀(jì)前的電動(dòng)“馬車” 首款量產(chǎn)電動(dòng)車——洛納-保時(shí)捷。 [J]. 宋菲. 產(chǎn)品可靠性報(bào)告. 2016(04)
[8]后驅(qū)純電動(dòng)車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)及其策略的對比研究 [J]. 張抗抗,徐梁飛,華劍鋒,李建秋,歐陽明高. 汽車工程. 2015(02)
[9]分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車構(gòu)型綜述 [J]. 熊璐,傅穩(wěn). 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2014(22)
[10]基于阿克曼定理的四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向模糊控制算法研究 [J]. 陳國棟,王志勝. 機(jī)械與電子. 2014(08)
博士論文
[1]四輪獨(dú)立線控電動(dòng)汽車試驗(yàn)平臺搭建與集成控制策略研究[D]. 陳國迎.吉林大學(xué). 2012
[2]四輪驅(qū)動(dòng)微型電動(dòng)車整車控制[D]. 谷靖.清華大學(xué). 2012
[3]四輪獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)車輛實(shí)驗(yàn)平臺及驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)研究[D]. 王博.清華大學(xué). 2009
碩士論文
[1]四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向/獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)汽車四輪轉(zhuǎn)向與橫擺力矩集成控制研究[D]. 雷永強(qiáng).遼寧工業(yè)大學(xué). 2017
[2]ARM在直流電機(jī)調(diào)速控制器中的應(yīng)用研究[D]. 李振華.安徽理工大學(xué). 2016
[3]四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制算法研究[D]. 余攀.電子科技大學(xué). 2015
[4]分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車橫擺穩(wěn)定性控制研究[D]. 孫勇.吉林大學(xué). 2013
[5]四輪獨(dú)立電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)/轉(zhuǎn)向/制動(dòng)穩(wěn)定性集成控制算法研究[D]. 劉經(jīng)文.吉林大學(xué). 2012
[6]四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制研究[D]. 張欽爽.沈陽工業(yè)大學(xué). 2012
[7]四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向控制方法及人車路閉環(huán)系統(tǒng)研究[D]. 張志軍.燕山大學(xué). 2011
[8]基于DSP的無位置傳感器BLDCM控制策略研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 易磊.東華大學(xué). 2009
本文編號:3548304
【文章來源】: 杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 三類新能源汽車簡介
1.1.2 純電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)形式
1.1.3 論文的研究意義
1.2 電動(dòng)車的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀
1.3 四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向力角分配研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)現(xiàn)狀
1.4 本文主要內(nèi)容
2 四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向/驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車建模
2.1 4WISD-EV整體結(jié)構(gòu)
2.2 Carsim軟件4WISD-EV建模
2.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的建模與控制
2.3.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇
2.3.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的建模
2.3.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩響應(yīng)控制
2.3.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的力矩響應(yīng)驗(yàn)證
2.4 轉(zhuǎn)向電機(jī)的建模與控制
2.4.1 轉(zhuǎn)向電機(jī)的選擇
2.4.2 轉(zhuǎn)向電機(jī)的建模
2.4.3 轉(zhuǎn)向電機(jī)三閉環(huán)定位控制
2.4.4 轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)角跟隨性驗(yàn)證
2.5 4WISD-EV仿真結(jié)構(gòu)
2.6 本章小結(jié)
3 單軌模型后輪轉(zhuǎn)角獲取
3.1 附加后輪的車輛動(dòng)力學(xué)模型
3.1.1 車輛動(dòng)力學(xué)模型需求分析
3.1.2 附加后輪的車輛動(dòng)力學(xué)建模
3.2 后輪轉(zhuǎn)角獲取模塊
3.2.1 后輪轉(zhuǎn)角獲取算法
3.2.2 后輪轉(zhuǎn)角獲取算法對比
3.2.3 后輪轉(zhuǎn)角切換控制算法
3.3 本章小結(jié)
4 全車速最優(yōu)阿克曼轉(zhuǎn)角分配算法
4.1 阿克曼前輪轉(zhuǎn)角關(guān)系
4.2 阿克曼四輪轉(zhuǎn)角關(guān)系
4.2.1 縱向定瞬心阿克曼四輪轉(zhuǎn)角關(guān)系
4.2.2 變瞬心阿克曼四輪轉(zhuǎn)角關(guān)系
4.2.3 變瞬心阿克曼四輪轉(zhuǎn)角速度瞬心定位
4.3 全車速最優(yōu)阿克曼轉(zhuǎn)角分配算法設(shè)計(jì)
4.3.1 ASOA算法四輪轉(zhuǎn)角分配
4.3.2 ASOA算法四輪驅(qū)動(dòng)力矩分配
4.3.3 ASOA算法整體仿真建模
4.4 算法優(yōu)化效果的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
4.5 全車速最優(yōu)阿克曼轉(zhuǎn)角分配算法優(yōu)化分析
4.6 本章小結(jié)
5 基于負(fù)荷最小的最優(yōu)阿克曼力角分配算法
5.1 輪胎側(cè)向力影響因素
5.2 基于側(cè)偏補(bǔ)償?shù)陌俜直劝⒖寺C正算法
5.3 基于負(fù)荷最小的最優(yōu)阿克曼力角分配算法設(shè)計(jì)
5.3.1 OABML算法四輪轉(zhuǎn)角分配
5.3.2 OABML算法四輪驅(qū)動(dòng)力矩分配
5.3.3 OABML算法整體仿真建模
5.4 基于負(fù)荷最小的最優(yōu)阿克曼力角分配算法優(yōu)化分析
5.4.1 低速工況算法優(yōu)化分析
5.4.2 中高速工況算法優(yōu)化分析
5.5 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于垂向載荷轉(zhuǎn)移率的微型客車側(cè)傾敏感性研究 [J]. 李勝琴,譚麗軍. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2017(11)
[2]分布式獨(dú)立轉(zhuǎn)向車輛的轉(zhuǎn)角分配方法 [J]. 宗長富,孫浩,陳國迎. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[3]四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向車輛穩(wěn)定性的模糊最優(yōu)控制方法 [J]. 金立生,高琳琳,謝憲毅,王發(fā)繼,李科勇. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]國內(nèi)電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析 [J]. 王志民. 科技傳播. 2016(19)
[5]四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直線行駛穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制 [J]. 黃錫超,江洪,徐興. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2016(06)
[6]四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車ARS與DYC集成控制與試驗(yàn) [J]. 邱浩,董鑄榮,雷正保. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[7]一個(gè)世紀(jì)前的電動(dòng)“馬車” 首款量產(chǎn)電動(dòng)車——洛納-保時(shí)捷。 [J]. 宋菲. 產(chǎn)品可靠性報(bào)告. 2016(04)
[8]后驅(qū)純電動(dòng)車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)及其策略的對比研究 [J]. 張抗抗,徐梁飛,華劍鋒,李建秋,歐陽明高. 汽車工程. 2015(02)
[9]分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車構(gòu)型綜述 [J]. 熊璐,傅穩(wěn). 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2014(22)
[10]基于阿克曼定理的四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向模糊控制算法研究 [J]. 陳國棟,王志勝. 機(jī)械與電子. 2014(08)
博士論文
[1]四輪獨(dú)立線控電動(dòng)汽車試驗(yàn)平臺搭建與集成控制策略研究[D]. 陳國迎.吉林大學(xué). 2012
[2]四輪驅(qū)動(dòng)微型電動(dòng)車整車控制[D]. 谷靖.清華大學(xué). 2012
[3]四輪獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)車輛實(shí)驗(yàn)平臺及驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)研究[D]. 王博.清華大學(xué). 2009
碩士論文
[1]四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向/獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)汽車四輪轉(zhuǎn)向與橫擺力矩集成控制研究[D]. 雷永強(qiáng).遼寧工業(yè)大學(xué). 2017
[2]ARM在直流電機(jī)調(diào)速控制器中的應(yīng)用研究[D]. 李振華.安徽理工大學(xué). 2016
[3]四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制算法研究[D]. 余攀.電子科技大學(xué). 2015
[4]分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車橫擺穩(wěn)定性控制研究[D]. 孫勇.吉林大學(xué). 2013
[5]四輪獨(dú)立電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)/轉(zhuǎn)向/制動(dòng)穩(wěn)定性集成控制算法研究[D]. 劉經(jīng)文.吉林大學(xué). 2012
[6]四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制研究[D]. 張欽爽.沈陽工業(yè)大學(xué). 2012
[7]四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向控制方法及人車路閉環(huán)系統(tǒng)研究[D]. 張志軍.燕山大學(xué). 2011
[8]基于DSP的無位置傳感器BLDCM控制策略研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 易磊.東華大學(xué). 2009
本文編號:3548304
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