發(fā)布時間：2022-04-15 23:15

　　不斷豐富的乘用車類型,以及不斷復(fù)雜化的汽車動力學(xué)控制策略,對車輛狀態(tài)參數(shù)的精度提出了更高的要求。作為車輛狀態(tài)參數(shù)的關(guān)鍵組成,質(zhì)心側(cè)偏角以及路面峰值附著系數(shù)在乘用車平臺上不能實時測量,對其進行有效地狀態(tài)參數(shù)估計顯得尤為重要。對于質(zhì)心側(cè)偏角估計,本文運用車輛動力學(xué)領(lǐng)域已有的輪胎和車輛模型,設(shè)計了一種基于輪胎力的質(zhì)心側(cè)偏角閉環(huán)觀測器,這一觀測器將線性二自由度車輛模型的運動微分方程作為原系統(tǒng),將UniTire統(tǒng)一輪胎模型用于構(gòu)造觀測器的狀態(tài)反饋,兩者組合到一起,構(gòu)成了“車速-滑移率-輪胎力-加速度-車速”的觀測器閉環(huán)。從試驗驗證結(jié)果看,本文的質(zhì)心側(cè)偏角觀測器可以有效地抑制加速度測量值所攜帶的噪聲以及偏移量,實現(xiàn)對車速以及質(zhì)心側(cè)偏角的有效估計。對于路面峰值附著系數(shù)估計,本文創(chuàng)新性地推導(dǎo)出了“利用附著系數(shù)-輪胎剛度”的路面峰值附著系數(shù)觀測器原系統(tǒng),并基于這一原系統(tǒng)成功設(shè)計出了具有“利用附著系數(shù)、滑移率-輪胎剛度-路面峰值附著系數(shù)-輪胎力-利用附著系數(shù)”閉環(huán)特征的路面峰值附著系數(shù)觀測器。在進行觀測器設(shè)計時,考慮到車輛以及輪胎在縱滑、側(cè)滑工況下的動力學(xué)特性有較大區(qū)別,所以本文設(shè)計的路面峰值附著系數(shù)觀測... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
符號注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 質(zhì)心側(cè)偏角與路面附著系數(shù)估計研究現(xiàn)狀
        1.2.1 質(zhì)心側(cè)偏角估計研究現(xiàn)狀
        1.2.2 路面附著系數(shù)估計研究現(xiàn)狀
    1.3 車輛狀態(tài)觀測器設(shè)計方法預(yù)備知識
        1.3.1 基于Lyapunov方法的觀測器
        1.3.2 基于非線性變換的觀測器
    1.4 本文的研究思路
第2章 基于輪胎力的質(zhì)心側(cè)偏角估計算法設(shè)計
    2.1 用于質(zhì)心側(cè)偏角估計的輪胎和車輛模型選擇及運用
        2.1.1 UniTire統(tǒng)一輪胎模型
        2.1.2 七自由度車輛模型
        2.1.3 線性二自由度車輛模型
    2.2 質(zhì)心側(cè)偏角觀測器閉環(huán)架構(gòu)設(shè)計及穩(wěn)定性分析
        2.2.1 觀測器架構(gòu)
        2.2.2 狀態(tài)觀測器設(shè)計
        2.2.3 Lyapunov穩(wěn)定性分析
    2.3 算法效果驗證
        2.3.1 算法離線驗證與調(diào)試環(huán)境搭建
        2.3.2 基于輪胎力的質(zhì)心側(cè)偏角估計算法仿真驗證
    2.4 本章小結(jié)
第3章 面向縱滑工況的路面附著系數(shù)估計算法設(shè)計
    3.1 面向縱滑工況下路面附著系數(shù)估計的輪胎模型及其擴展運用
        3.1.1 ABS單輪模型
        3.1.2 路面峰值附著系數(shù)觀測器的原系統(tǒng)推導(dǎo)
    3.2 狀態(tài)觀測器設(shè)計
        3.2.1 輪胎力以及滑移率求取
        3.2.2 基于非線性變換的輪胎縱滑剛度求取
        3.2.3 狀態(tài)觀測器設(shè)計總結(jié)
    3.3 面向縱滑工況的路面附著系數(shù)觀測器試驗驗證
        3.3.1 仿真驗證
        3.3.2 實車在線調(diào)試工具鏈
        3.3.3 實車試驗驗證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 面向側(cè)滑工況的路面附著系數(shù)估計算法設(shè)計
    4.1 質(zhì)心側(cè)偏角已知時的路面峰值附著系數(shù)觀測器設(shè)計
        4.1.1 輪胎力以及滑移率求取
        4.1.2 基于非線性變換的輪胎側(cè)滑剛度求取
        4.1.3 狀態(tài)觀測器設(shè)計總結(jié)
    4.2 質(zhì)心側(cè)偏角未知時的質(zhì)心側(cè)偏角與路面峰值附著系數(shù)聯(lián)合觀測器設(shè)計
        4.2.1 狀態(tài)觀測器架構(gòu)
        4.2.2 對路面峰值附著系數(shù)估計算法進行的閉環(huán)穩(wěn)定性改動
        4.2.3 對質(zhì)心側(cè)偏角估計算法進行的閉環(huán)穩(wěn)定性改動
    4.3 側(cè)滑工況下的路面附著系數(shù)估計算法驗證
        4.3.1 質(zhì)心側(cè)偏角已知時的附著系數(shù)估計算法仿真及實車試驗驗證
        4.3.2 質(zhì)心側(cè)偏角未知時的聯(lián)合估計算法實車試驗驗證
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 未來工作展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]UniTire統(tǒng)一輪胎模型[J]. 郭孔輝.  機械工程學(xué)報. 2016(12)
[2]基于無跡卡爾曼濾波的汽車狀態(tài)參數(shù)估計[J]. 趙萬忠,張寒,王春燕.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[3]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)
[4]電動汽車技術(shù)進展和發(fā)展趨勢[J]. 曹秉剛,張傳偉,白志峰,李竟成.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2004(01)

博士論文
[1]分布式驅(qū)動電動汽車狀態(tài)估計與力矩矢量控制研究[D]. 張琳.吉林大學(xué) 2019
[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



本文編號：3645878