隨著環(huán)保及能源問題的加劇,電動汽車迎來了重大發(fā)展機遇。相比于傳統(tǒng)的集中式驅(qū)動電動汽車,電動輪驅(qū)動汽車各車輪轉(zhuǎn)矩可獨立控制,具備獨特的優(yōu)勢。差動助力轉(zhuǎn)向(DDAS)正是基于電動輪驅(qū)動汽車這一獨特的優(yōu)勢所提出的一種助力轉(zhuǎn)向新技術(shù),其利用左右前輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩差實現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力,省去了傳統(tǒng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力輸出部件,同時控制器可集成至整車控制器中,結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小,降低了成本,擁有廣闊的研究前景。但DDAS的執(zhí)行器為左右前輪電機,與穩(wěn)定性控制系統(tǒng)(VSC)部分執(zhí)行機構(gòu)相同,會相互干涉,同時其在助力時勢必為整車引入一個額外的橫擺力矩,無疑會對整車的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。針對現(xiàn)有問題,本文基于相平面理論設計了一套全局的差動助力轉(zhuǎn)向與穩(wěn)定性分層協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。本文具體可分為如下四個部分:1.首先基于MATLAB/Simulink平臺搭建了電動輪驅(qū)動汽車動力學模型,包括四自由度機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型、七自由度整車模型、輪胎模型、電機模型以及駕駛員模型,并與CarSim軟件進行對比仿真分析,驗證了其正確性,為后續(xù)研究及仿真奠定了基礎。2.基于現(xiàn)有DDAS控制策略的不足,本文引入了自抗擾控制技術(shù)設計了差動助力自抗擾控制器,...

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 電動輪驅(qū)動車輛的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 電動輪驅(qū)動車輛結(jié)構(gòu)及優(yōu)點
        1.2.2 電動輪驅(qū)動汽車國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 電動輪驅(qū)動汽車國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 電動輪驅(qū)動汽車穩(wěn)定性控制研究現(xiàn)狀
    1.3 差動助力轉(zhuǎn)向原理及優(yōu)點
        1.3.1 差動助力轉(zhuǎn)向原理
        1.3.2 差動助力轉(zhuǎn)向的優(yōu)點
    1.4 差動助力轉(zhuǎn)向的研究現(xiàn)狀及現(xiàn)有問題
    1.5 本文研究目的和研究內(nèi)容
        1.5.1 本文研究目的
        1.5.2 本文研究內(nèi)容
第2章 電動輪驅(qū)動車輛動力學建模
    2.1 模型假設及坐標系定義
        2.1.1 模型假設
        2.1.2 坐標系定義
    2.2 車體平面動力學模型
    2.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力學模型
    2.4 車輪旋轉(zhuǎn)動力學模型
    2.5 輪胎模型
        2.5.1 魔術(shù)公式輪胎模型
        2.5.2 輪胎側(cè)偏角公式
        2.5.3 車輪輪心速度計算公式
        2.5.4 輪胎滑轉(zhuǎn)率計算公式
    2.6 電機動力學模型
    2.7 駕駛員模型
        2.7.1 車速跟隨控制器
        2.7.2 路徑跟蹤駕駛員模型
    2.8 整車仿真模型搭建及驗證
    2.9 本章小結(jié)
第3章 差動助力轉(zhuǎn)向控制策略設計
    3.1 差動助力轉(zhuǎn)向控制架構(gòu)
    3.2 助力控制策略
        3.2.1 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩直接控制策略
        3.2.2 基于自抗擾控制的差動助力控制器設計
        3.2.3 基于模擬退火算法的控制器參數(shù)優(yōu)化
    3.3 主動回正控制策略
    3.4 仿真分析
        3.4.1 差動助力仿真
        3.4.2 回正仿真
    3.5 DDAS對整車穩(wěn)定性影響分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于相平面的DDAS與 VSC協(xié)調(diào)控制策略設計
    4.1 相平面理論分析
        4.1.1 相平面理論概述
        4.1.2 非線性二自由度模型建立
        4.1.3 兩種相平面對比分析
    4.2 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)總體架構(gòu)
        4.2.1 分層協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)架構(gòu)
        4.2.2 參數(shù)估算層
    4.3 穩(wěn)定性控制策略
        4.3.1 控制變量及理想值的確定
        4.3.2 前饋加反饋聯(lián)合控制器設計
    4.4 基于相平面的控制區(qū)域劃分
        4.4.1 相平面控制區(qū)域劃分
        4.4.2 相平面控制區(qū)域邊界參數(shù)求解
    4.5 基于控制區(qū)域劃分的協(xié)調(diào)控制策略
    4.6 控制分配層
        4.6.1 轉(zhuǎn)矩分配策略
        4.6.2 滑轉(zhuǎn)率控制策略
    4.7 本章小結(jié)
第5章 仿真及試驗驗證對比分析
    5.1 CarSim和MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真平臺搭建
    5.2 CarSim與MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真
        5.2.1 雙移線工況仿真分析
        5.2.2 蛇形工況仿真分析
    5.3 駕駛員在環(huán)試驗驗證
        5.3.1 小型駕駛模擬器搭建
        5.3.2 駕駛員在環(huán)試驗驗證
    5.4 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
作者簡介及研究成果
致謝



本文編號：3832891