本文關(guān)鍵詞：四驅(qū)輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車穩(wěn)定性控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著汽車保有量的急劇增長(zhǎng)，能源危機(jī)和交通安全問(wèn)題日益突出，，電動(dòng)汽車研發(fā)和車輛先進(jìn)安全技術(shù)引起社會(huì)各界廣泛關(guān)注。電動(dòng)汽車不僅有能量利用效率高以及環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，而且由于電動(dòng)汽車采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有轉(zhuǎn)矩易于精確測(cè)量、響應(yīng)快速、可動(dòng)力分布式控制等優(yōu)勢(shì)，可以用來(lái)研究新型的動(dòng)力學(xué)控制結(jié)構(gòu)和方法，能顯著提升車輛安全控制性能。 本文以四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車為研究對(duì)象，從車輛的縱向穩(wěn)定性控制和側(cè)向穩(wěn)定性控制兩個(gè)方面來(lái)研究電動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中的穩(wěn)定性問(wèn)題。 1.本文縱向穩(wěn)定性主要解決車輛在路面條件變化時(shí)（特別是濕滑路面）驅(qū)動(dòng)防滑。本文建立了基于LuGre輪胎動(dòng)力學(xué)模型的汽車縱向動(dòng)力學(xué)模型，并基于此模型設(shè)計(jì)了滑模觀測(cè)器(SMO)，利用電動(dòng)汽車（EV）四個(gè)獨(dú)立的電機(jī)的力矩和角速度估計(jì)每個(gè)輪胎的LuGre模型中反應(yīng)路面條件的參數(shù)。然后根據(jù)通過(guò)穩(wěn)態(tài)LuGre動(dòng)力學(xué)模型的最佳滑移量和路面最大摩擦系數(shù),進(jìn)而獲得每個(gè)輪胎所能獲得的最大牽引力,從而限制電機(jī)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)汽車以最大加速度驅(qū)動(dòng)而不打滑。最后通過(guò)CarSim與Simulink聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證四驅(qū)電動(dòng)汽車在不同路面條件下以最大加速度驅(qū)動(dòng)的控制策略。仿真實(shí)驗(yàn)中車輛行駛于附著系數(shù)變化的路面，每個(gè)車輪能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地估計(jì)出對(duì)應(yīng)的路面附著系數(shù)，取得了良好控制效果。 2.本文側(cè)向穩(wěn)定性主要通過(guò)直接橫擺力矩控制（DYC）解決電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)車輛出現(xiàn)問(wèn)題,同時(shí)盡可能的跟蹤駕駛員的期望軌跡，提高車輛的操縱性能。本文提出了利用輪胎側(cè)向力信息和簡(jiǎn)化的車輛動(dòng)力學(xué)模型，通過(guò)擴(kuò)展卡爾曼（EKF）估計(jì)車輛的側(cè)偏角。同時(shí)利用估計(jì)得到側(cè)偏角和輪胎動(dòng)力學(xué)模型，采用遺忘因子遞推最小二乘法（FFRLS）估計(jì)輪胎的側(cè)偏剛度。利用估計(jì)到的車輛狀態(tài)變量來(lái)設(shè)計(jì)側(cè)向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的上下位控制器。上位控制器采用前饋控制加動(dòng)態(tài)滑模（DSM）反饋控制，通過(guò)直接控制橫擺力矩M z使車輛跟蹤期望的橫擺角速率d的同時(shí)能夠限制車輛側(cè)偏角在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。 d通過(guò)車輛動(dòng)力學(xué)根據(jù)駕駛員方向盤給定的轉(zhuǎn)向角和車輛的當(dāng)前側(cè)偏角計(jì)算得到。下位控制器會(huì)根據(jù)M z和限制條件（如路面條件、輪胎摩擦圓特性等）來(lái)優(yōu)化分配每個(gè)車輪的驅(qū)動(dòng)力矩。最后通過(guò)CarSim與Simulink聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提出的控制策略，并與經(jīng)典的PI控制算法對(duì)比。在仿真實(shí)驗(yàn)中，采用動(dòng)態(tài)滑模（DSM）控制比采用PI控制的車輛能夠更好地跟隨期望值d。并且本文提出的控制目標(biāo)模型得到的期望值d相比一般模型能更好地體現(xiàn)駕駛員意圖。
【關(guān)鍵詞】：四驅(qū)電動(dòng)汽車 LuGre輪胎動(dòng)力學(xué) 滑模觀測(cè)器 擴(kuò)展卡爾曼 動(dòng)態(tài)滑�？刂�
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 論文研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 縱向穩(wěn)定性國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 側(cè)向穩(wěn)定性國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 目前存在的主要問(wèn)題17
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究思路17-20
• 第2章 四驅(qū)輪轂電動(dòng)汽車動(dòng)力學(xué)模型的建立20-26
• 2.1 引言20
• 2.2 電動(dòng)汽車車身動(dòng)力學(xué)模型20-23
• 2.2.1 車輛縱向動(dòng)力學(xué)模型20-21
• 2.2.2 車輛側(cè)向動(dòng)力學(xué)模型21-23
• 2.3 車輪動(dòng)力學(xué)模型23-24
• 2.3.1 車輪力矩平衡方程23-24
• 2.3.2 車輪垂直載荷動(dòng)力學(xué)模型24
• 2.4 LuGre 輪胎動(dòng)力學(xué)模型24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 四驅(qū)電動(dòng)汽車縱向穩(wěn)定性研究26-44
• 3.1 引言26-27
• 3.2 基于 LuGre 模型的 SMO 觀測(cè)器設(shè)計(jì)27-33
• 3.2.1 滑模變結(jié)構(gòu)的基本原理27-28
• 3.2.2 基于 LuGre 模型的電動(dòng)汽車縱向動(dòng)力學(xué)狀態(tài)方程28-30
• 3.2.3 滑模觀測(cè)器的設(shè)計(jì)30-33
• 3.3 四驅(qū)電動(dòng)汽車路面識(shí)別與最大電磁力矩估計(jì)33-35
• 3.3.1 路面條件參數(shù)的估計(jì)34
• 3.3.2 最大電磁力矩估算34-35
• 3.4 基于 CarSim 和 Simulink 聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)35-41
• 3.5 本章小結(jié)41-44
• 第4章 四驅(qū)電動(dòng)汽車側(cè)向穩(wěn)定性控制研究44-64
• 4.1 引言44
• 4.2 電動(dòng)汽車側(cè)向動(dòng)力學(xué)狀態(tài)估計(jì)44-47
• 4.2.1 基于擴(kuò)展卡爾曼的車輛側(cè)偏角估計(jì)44-46
• 4.2.2 基于遺忘因子遞推最小二乘法的輪胎側(cè)偏剛度的估計(jì)46-47
• 4.3 基于 CarSim 和 Simulink 的車輛側(cè)偏角估計(jì)的聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)47-51
• 4.3.1 CarSim 與 Simulink 聯(lián)合仿真程序47-48
• 4.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析48-51
• 4.4 直接橫擺力矩側(cè)向穩(wěn)定性控制器設(shè)計(jì)51-55
• 4.4.1 期望控制目標(biāo)51-52
• 4.4.2 基于前饋和反饋的側(cè)向穩(wěn)定性控制器設(shè)計(jì)52-54
• 4.4.3 四輪驅(qū)動(dòng)力分配策略54-55
• 4.5 側(cè)向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析55-62
• 4.5.1 基于 CarSim 和 Simulink 聯(lián)合仿真系統(tǒng)平臺(tái)55-56
• 4.5.2 仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析56-62
• 4.6 本章小結(jié)62-64
• 第5章 全文總結(jié)及展望64-66
• 5.1 本文的研究背景和研究目標(biāo)64
• 5.2 本文完成的主要研究工作和結(jié)論64-65
• 5.3 需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題65-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 作者簡(jiǎn)介及研究成果72-74
• 致謝74

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 苑國(guó)良;電動(dòng)汽車的電池技術(shù)[J];機(jī)電信息;2004年14期

2 涂東曉;電動(dòng)汽車“快跑”[J];新財(cái)經(jīng);2004年03期

3 張煜,張春潤(rùn),資新運(yùn),姜大海;電動(dòng)汽車核心技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)[J];汽車電器;2004年09期

4 ;天津加緊研發(fā)電動(dòng)汽車[J];中國(guó)能源;2004年09期

5 ;科博會(huì)上的電動(dòng)汽車[J];科技潮;2004年07期

6 張軍;電動(dòng)汽車“大卸八塊”[J];科技潮;2004年10期

7 李喜超;;突破產(chǎn)業(yè)桎梏——論電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)化[J];時(shí)代汽車;2005年05期

8 王宇寧 ,姚磊 ,王艷麗;國(guó)外電動(dòng)汽車的發(fā)展戰(zhàn)略[J];汽車工業(yè)研究;2005年09期

9 蘇曉洲;湖南電動(dòng)汽車實(shí)用化攻關(guān)取得新突破[J];汽車電器;2005年09期

10 ;我國(guó)自主研制的電動(dòng)汽車躍上新臺(tái)階[J];汽車電器;2005年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 蔣惠琴;歐萬(wàn)彬;鮑健強(qiáng);葉瑞克;;電動(dòng)汽車:引領(lǐng)城市低碳交通的未來(lái)[A];生態(tài)城市建設(shè)與生態(tài)危機(jī)管理——中國(guó)未來(lái)研究會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

2 李曉勤;魯植雄;逄小鳳;;淺述電動(dòng)汽車的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[A];江蘇省汽車工程學(xué)會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

3 王國(guó)川;朱小平;王宗社;;電動(dòng)技術(shù)在卡車上的應(yīng)用[A];低碳陜西學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

4 楊宗義;;河南省電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀和建議[A];河南省汽車工程學(xué)會(huì)第二屆科研學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

5 何玉鑫;;電動(dòng)汽車研究與發(fā)展現(xiàn)狀[A];第三屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

6 瞿文龍;;使用電動(dòng)汽車充電站電池作為基站應(yīng)急電源的初步設(shè)想[A];通信電源新技術(shù)論壇2011通信電源學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

7 張生文;劉志遠(yuǎn);劉海峰;;電動(dòng)汽車剩余行駛里程估計(jì)與仿真方法的研究[A];第13屆中國(guó)系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

8 劉林;;十五”期間,國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)——電動(dòng)汽車專項(xiàng)及共性關(guān)鍵技術(shù) 《電機(jī)及其控制系統(tǒng)》簡(jiǎn)介[A];四川省電工技術(shù)學(xué)會(huì)電機(jī)專業(yè)委員會(huì)二○○一年第十三屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年

9 張文娟;李朗如;;電動(dòng)汽車用永磁無(wú)刷直流電機(jī)的有限元分析[A];2002中國(guó)電動(dòng)汽車研究與開發(fā)[C];2002年

10 白文杰;孫立清;常玉華;王志福;;串行通信及其在電動(dòng)汽車仿真的應(yīng)用[A];2002中國(guó)電動(dòng)汽車研究與開發(fā)[C];2002年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉鋼;奧地利：電動(dòng)汽車明年起上路[N];人民公安報(bào)·交通安全周刊;2009年

2 記者 尹江勇;積極推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展[N];河南日?qǐng)?bào);2010年

3 記者 杜鵬;滿足我市推廣電動(dòng)汽車需求[N];黃石日?qǐng)?bào);2010年

4 朱忠東　楊炳榮;18個(gè)電動(dòng)汽車充電樁將在漳投建[N];閩南日?qǐng)?bào);2010年

5 黑龍江省電力有限公司總會(huì)計(jì)師 許毅蒙;服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略 支持產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型 加快電動(dòng)汽車發(fā)展[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2011年

6 史德;電動(dòng)汽車如何一綠到底？[N];人民日?qǐng)?bào)海外版;2014年

7 記者 彭源長(zhǎng);中德將統(tǒng)一電動(dòng)汽車充電接口標(biāo)準(zhǔn)[N];中國(guó)電力報(bào);2014年

8 徐瑤譯;美國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)漸趨繁榮 上半年銷售逾5萬(wàn)輛[N];中國(guó)電力報(bào);2014年

9 本報(bào)特約撰稿 黃劏劏 本報(bào)見(jiàn)習(xí)記者 劉炎林;杭州電動(dòng)汽車充換電計(jì)費(fèi)技術(shù)“領(lǐng)跑”市場(chǎng)[N];中國(guó)能源報(bào);2014年

10 劉娟 李亞杰;電動(dòng)汽車為何遭遇“障礙”[N];中國(guó)改革報(bào);2005年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄒積勇;電動(dòng)汽車控制策略研究[D];天津大學(xué);2007年

2 付翔;中國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)力系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

3 鄭丹;電動(dòng)汽車對(duì)電力系統(tǒng)的影響以及交互作用研究[D];華南理工大學(xué);2013年

4 王建;電動(dòng)汽車充電對(duì)電網(wǎng)的影響及有序充電研究[D];山東大學(xué);2013年

5 于強(qiáng)強(qiáng);基于行為的電動(dòng)汽車充換電需求與服務(wù)容量研究[D];山東大學(xué);2014年

6 田博;中國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展財(cái)稅政策研究[D];財(cái)政部財(cái)政科學(xué)研究所;2012年

7 李秋碩;電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)的電能有序利用模型與控制策略研究[D];華北電力大學(xué);2014年

8 姚偉鋒;考慮電動(dòng)汽車廣泛接入的電力系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)行策略[D];浙江大學(xué);2014年

9 陸凌蓉;可入網(wǎng)電動(dòng)汽車在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2014年

10 張翔;電動(dòng)汽車建模與仿真的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2004年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 肖陽(yáng);輪式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車控制策略的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

2 俞志文;微型電動(dòng)汽車用直流無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)[D];上海交通大學(xué);2010年

3 石舒婭;基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

4 張新磊;電動(dòng)汽車總體設(shè)計(jì)及性能仿真優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 霍風(fēng)利;我國(guó)發(fā)展電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的可行性及對(duì)策研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2010年

6 張菁菁;電動(dòng)汽車充電設(shè)施建設(shè)與發(fā)展的多方博弈分析[D];北京交通大學(xué);2011年

7 于瀅;電動(dòng)汽車電機(jī)控制器研究[D];吉林大學(xué);2011年

8 宋亞輝;城市電動(dòng)汽車充電設(shè)施布局規(guī)劃研究[D];北京交通大學(xué);2011年

9 王嘉悅;電動(dòng)汽車有源在線絕緣監(jiān)測(cè)裝置的研究與開發(fā)[D];北京交通大學(xué);2011年

10 姚澤勝;電動(dòng)汽車用串勵(lì)直流電機(jī)控制原理的研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：四驅(qū)輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車穩(wěn)定性控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：380691