為了應(yīng)對汽車工業(yè)發(fā)展帶來的化石能源消耗和環(huán)境污染問題,電動汽車成為當(dāng)前汽車技術(shù)發(fā)展的重要方向。由于具有傳動效率高以及可控自由度高等優(yōu)點,基于輪轂電機的分布式驅(qū)動電動汽車成為近年來研究的熱點。輪轂電機分布式驅(qū)動電動汽車力矩響應(yīng)迅速準(zhǔn)確的特點有利于更好地實現(xiàn)四輪力矩分配,為汽車操縱穩(wěn)定性的改善提供了新的機遇。但是,目前車輛操縱穩(wěn)定性控制的機理研究主要集中在純側(cè)偏工況,并未深入分析復(fù)合工況下車輛動力學(xué)特性的改變對車輛控制帶來的影響。復(fù)合工況下,車輛操縱穩(wěn)定性控制面臨著一系列挑戰(zhàn):車輛動力學(xué)特性變化導(dǎo)致車輛穩(wěn)定區(qū)域改變,增加車輛失穩(wěn)風(fēng)險;輪胎的非線性特性使側(cè)偏縱滑呈現(xiàn)復(fù)雜的相互耦合作用機理;復(fù)合工況下車輛狀態(tài)劇烈變化,如何協(xié)調(diào)操縱性和穩(wěn)定性控制目標(biāo)使車輛獲得最佳的操穩(wěn)綜合控制性能需要進一步研究。為此,本文以輪轂電機分布式驅(qū)動電動汽車為研究對象,以復(fù)合工況車輛動力學(xué)理論為基礎(chǔ),從車輛“穩(wěn)定性判斷”和“側(cè)縱向協(xié)同控制”兩大層面展開理論與應(yīng)用研究,旨在提升復(fù)合工況下分布式驅(qū)動電動汽車的操穩(wěn)控制性能。具體研究內(nèi)容為:首先,根據(jù)車輛動力學(xué)仿真需求,建立十四自由度車輛動力學(xué)模型、UniTire輪胎模型、電... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：181 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及課題的提出
    1.2 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 質(zhì)心側(cè)偏角觀測研究現(xiàn)狀
        1.2.2 車輛穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀
        1.2.3 車輛操縱穩(wěn)定性控制研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作及內(nèi)容安排
第2章 分布式驅(qū)動電動汽車動力學(xué)建模與驗證
    2.1 引言
    2.2 分布式驅(qū)動電動汽車整車動力學(xué)建模
        2.2.1 車身模型
        2.2.2 車輪模型
        2.2.3 輪胎模型
        2.2.4 電機模型
        2.2.5 駕駛員模型
    2.3 整車動力學(xué)模型驗證
    2.4 本章小結(jié)
第3章 分布式驅(qū)動電動汽車行駛狀態(tài)觀測研究
    3.1 引言
    3.2 狀態(tài)觀測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    3.3 質(zhì)心側(cè)偏角觀測
        3.3.1 三自由度單軌車輛模型
        3.3.2 基于運動學(xué)方法的質(zhì)心側(cè)偏角觀測
        3.3.3 基于模型法的質(zhì)心側(cè)偏角觀測
        3.3.4 加速度信號的穩(wěn)態(tài)補償
        3.3.5 質(zhì)心側(cè)偏角觀測融合策略
    3.4 縱向車速觀測
        3.4.1 基于輪速法的車速觀測
        3.4.2 基于縱向運動學(xué)方程的車速觀測
        3.4.3 車速融合
    3.5 輪胎力觀測
        3.5.1 常規(guī)工況下輪胎力觀測
        3.5.2 復(fù)合工況下輪胎力校正
    3.6 觀測效果仿真驗證
        3.6.1 高附路面仿真驗證
        3.6.2 低附路面仿真驗證
    3.7 本章小結(jié)
第4章 車輛穩(wěn)定性分析及穩(wěn)定性指標(biāo)設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 車輛穩(wěn)定性分析
        4.2.1 純側(cè)偏工況下穩(wěn)定性理論分析
        4.2.2 純側(cè)偏工況下基于操縱圖的穩(wěn)定性分析
        4.2.3 復(fù)合工況下穩(wěn)定性分析
    4.3 鞍點位置的確定
        4.3.1 鞍點位置方程設(shè)計
        4.3.2 鞍點位置方程效果驗證
    4.4 車輛穩(wěn)定性指標(biāo)設(shè)計
        4.4.1 常用的穩(wěn)定邊界設(shè)計方法
        4.4.2 基于鞍點的穩(wěn)定性指標(biāo)設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于模型預(yù)測的復(fù)合工況操縱穩(wěn)定性控制器設(shè)計
    5.1 引言
    5.2 模型預(yù)測控制基本原理
    5.3 模型預(yù)測控制器設(shè)計
        5.3.1 面向控制的復(fù)合工況Uni Tire輪胎模型
        5.3.2 復(fù)合工況下車輛狀態(tài)預(yù)測模型
        5.3.3 控制目標(biāo)計算
        5.3.4 MPC目標(biāo)函數(shù)設(shè)計
        5.3.5 執(zhí)行器約束
    5.4 權(quán)重自適應(yīng)調(diào)節(jié)方案設(shè)計
        5.4.1 操縱性和穩(wěn)定性權(quán)重自適應(yīng)設(shè)計
        5.4.2 輪胎滑移率控制權(quán)重自適應(yīng)設(shè)計
        5.4.3 權(quán)重調(diào)節(jié)關(guān)系說明
    5.5 本章小結(jié)
第6章 模型預(yù)測控制算法仿真驗證
    6.1 引言
    6.2 仿真設(shè)置
        6.2.1 仿真環(huán)境設(shè)置
        6.2.2 控制器與參考模型參數(shù)設(shè)置
    6.3 算法仿真驗證
        6.3.1 權(quán)重自適應(yīng)控制效果驗證
        6.3.2 復(fù)合工況控制效果驗證
        6.3.3 控制算法魯棒性驗證
    6.4 本章小結(jié)
第7章 質(zhì)心側(cè)偏角觀測算法與MPC算法實車驗證
    7.1 引言
    7.2 質(zhì)心側(cè)偏角觀測算法實車驗證
        7.2.1 高附工況效果驗證
        7.2.2 低附工況效果驗證
        7.2.3 極限工況效果驗證
    7.3 MPC算法實車驗證
        7.3.1 雙移線試驗
        7.3.2 角階躍試驗
    7.4 本章小結(jié)
第8章 全文總結(jié)與展望
    8.1 全文總結(jié)
    8.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]分布式電驅(qū)動汽車主動轉(zhuǎn)向與復(fù)合制動集成控制研究[D]. 袁希文.湖南大學(xué) 2015
[2]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
[3]分布式電驅(qū)動車輛動力學(xué)狀態(tài)參數(shù)觀測及驅(qū)動力協(xié)調(diào)控制[D]. 褚文博.清華大學(xué) 2013
[4]復(fù)合工況下輪胎穩(wěn)態(tài)模型研究[D]. 許男.吉林大學(xué) 2012
[5]四輪驅(qū)動微型電動車整車控制[D]. 谷靖.清華大學(xué) 2012
[6]車輛速度估計非線性觀測器方法研究[D]. 郭洪艷.吉林大學(xué) 2010
[7]四輪獨立電驅(qū)動車輛實驗平臺及驅(qū)動力控制系統(tǒng)研究[D]. 王博.清華大學(xué) 2009

碩士論文
[1]考慮輪胎瞬態(tài)特性的分布式電驅(qū)動汽車轉(zhuǎn)矩分配控制研究[D]. 韓忠良.吉林大學(xué) 2018
[2]汽車輪胎/路面摩擦系數(shù)的估計方法研究[D]. 王超.吉林大學(xué) 2008



本文編號：3641055