輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車的四個(gè)車輪直接由輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相互獨(dú)立,傳動(dòng)效率高,是電動(dòng)汽車的理想驅(qū)動(dòng)形式之一。本文以輪轂電機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)向控制為著眼點(diǎn),對轉(zhuǎn)向過程中的車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了一套轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩協(xié)同控制的轉(zhuǎn)向控制策略,并通過仿真計(jì)算驗(yàn)證了它的合理性與有效性。首先,對輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車的總體布置和電機(jī)進(jìn)行了選型,確定了前輪采用齒輪齒條式的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),后輪采用主動(dòng)驅(qū)動(dòng)力分配與轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào)的輔助差速系統(tǒng)。在對車輛的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,建立起穩(wěn)態(tài)質(zhì)心側(cè)偏角下四輪轉(zhuǎn)速的運(yùn)動(dòng)學(xué)約束關(guān)系以及車輛橫擺、側(cè)傾和側(cè)向三自由度模型,對車輛的輪胎受力情況進(jìn)行了分析,建立起Uni-Tire非線性輪胎模型。其次,在對比分析了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)與類型的基礎(chǔ)上,對電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和控制原理進(jìn)行了分析,建立起了輪轂電機(jī)及其直接轉(zhuǎn)矩控制模型,實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的雙閉環(huán)控制,保證控制的精度和速度。然后,在綜合比較現(xiàn)有轉(zhuǎn)向控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)后,提出了轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩協(xié)同控制的轉(zhuǎn)向控制策略。其中,轉(zhuǎn)速采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對車輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)的計(jì)算;轉(zhuǎn)矩采用滑模算法對目標(biāo)橫擺角速度和目標(biāo)滑移率進(jìn)行跟... 

【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)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

純電動(dòng)汽車的布置方式

如圖 2-1 所示，分布式驅(qū)動(dòng)又可以根據(jù)需求。驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車中，輪轂電機(jī)直接將電機(jī)安裝驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，體積小、比功率大，具有很高構(gòu)，降低了整車整備質(zhì)量，所以此種驅(qū)動(dòng)方式也。因此，在汽車上采用輪轂電機(jī)進(jìn)行四輪驅(qū)動(dòng)就-2 與 2-3 就是輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)總成結(jié)構(gòu)圖。但是也受到了較多的約束，主要表現(xiàn)在受限的外形等方面。因此，輪轂電機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路就是外置轉(zhuǎn)子采用扁平狀的外形（即直徑對厚度的，如此才能保證產(chǎn)品的性能[49]。不過，由于輪轂輛的動(dòng)態(tài)特性會(huì)受到影響，但是這些影響依舊

主要發(fā)展方向。因此，在汽車上采用輪轂電機(jī)進(jìn)行四輪驅(qū)動(dòng)就非常便于布置與現(xiàn)[48]，如圖 2-2 與 2-3 就是輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)總成結(jié)構(gòu)圖。但是，根據(jù)工作需求轂電機(jī)的設(shè)計(jì)也受到了較多的約束，主要表現(xiàn)在受限的外形尺寸，惡劣的工作境以及安全性等方面。因此，輪轂電機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路就是直接驅(qū)動(dòng)車輪，并用徑向磁場，外置轉(zhuǎn)子采用扁平狀的外形（即直徑對厚度的比值較大），液冷及良好的密封，如此才能保證產(chǎn)品的性能[49]。不過，由于輪轂電機(jī)增加了相應(yīng)簧下質(zhì)量，車輛的動(dòng)態(tài)特性會(huì)受到影響，但是這些影響依舊是可控的[50]。圖2-2 Protean/Brabus E級原型車的左前車輪的簧下總成[50]制動(dòng)卡鉗

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]重點(diǎn)國家電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)政策效果分析[J]. 周偉,程如煙,贠強(qiáng),趙蘊(yùn)華.  全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望. 2015(06)
[2]電動(dòng)汽車傳動(dòng)方案的選擇[J]. 徐威,張若平.  汽車工程師. 2014(08)
[3]四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車研究綜述[J]. 李剛,宗長富.  遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[4]純電動(dòng)汽車低速轉(zhuǎn)向差速控制模型[J]. 靳彪,張欣,楊慶保.  北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[5]電動(dòng)輪車電子差速控制的試驗(yàn)研究[J]. 喻厚宇,黃妙華,張振國.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[6]基于最大可傳遞轉(zhuǎn)矩估計(jì)的主動(dòng)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(bào). 2011(01)
[7]四輪獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)越野車輛研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[J]. 王博,羅禹貢,鄒廣才,李克強(qiáng).  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(11)
[8]基于DYC的四輪驅(qū)動(dòng)電傳動(dòng)車輛動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)研究[J]. 范晶晶,鄒廣才.  車輛與動(dòng)力技術(shù). 2009(01)
[9]輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車電子差速系統(tǒng)研究[J]. 趙艷娥,張建武.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2008(18)
[10]新的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車電子差速控制系統(tǒng)研究[J]. 葛英輝,李春生,倪光正.  中小型電機(jī). 2003(06)

博士論文
[1]四輪轂電機(jī)電動(dòng)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]輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車狀態(tài)估計(jì)及直接橫擺力矩控制研究[D]. 肖峰.吉林大學(xué) 2016
[3]分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車動(dòng)力學(xué)控制機(jī)理和控制策略研究[D]. 武冬梅.吉林大學(xué) 2015
[4]線控四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車穩(wěn)定性與節(jié)能控制研究[D]. 李剛.吉林大學(xué) 2013
[5]四輪驅(qū)動(dòng)微型電動(dòng)車整車控制[D]. 谷靖.清華大學(xué) 2012
[6]車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)和四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其集成控制研究[D]. 宋宇.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[7]基于輪胎力最優(yōu)分配的車輛動(dòng)力學(xué)集成控制研究[D]. 李道飛.上海交通大學(xué) 2008
[8]基于廣義執(zhí)行器—受控對象的車輛底盤集成控制的研究[D]. 沈曉鳴.上海交通大學(xué) 2006

碩士論文
[1]電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制研究[D]. 朱永明.遼寧工業(yè)大學(xué) 2017
[2]多軸轉(zhuǎn)向電動(dòng)車輛的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制研究[D]. 楊朝陽.集美大學(xué) 2016
[3]九軸全地面起重機(jī)轉(zhuǎn)向特性及最優(yōu)控制策略研究[D]. 于祥歡.太原科技大學(xué) 2016
[4]電動(dòng)汽車電子差速控制系統(tǒng)研究[D]. 馬浩軍.浙江大學(xué) 2016
[5]基于車載總線的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車操縱穩(wěn)定性研究[D]. 楊志豪.北京理工大學(xué) 2015
[6]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
[7]四驅(qū)電動(dòng)汽車操縱穩(wěn)定性研究[D]. 何幸福.華南理工大學(xué) 2015
[8]我國電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線研究[D]. 譚立燈.重慶理工大學(xué) 2015
[9]多輪獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)力分層控制策略[D]. 邱斌斌.浙江大學(xué) 2015
[10]電動(dòng)汽車電子差速系統(tǒng)研究[D]. 李會(huì).武漢理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3588938