汽車電動(dòng)化不僅代表未來(lái)汽車技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),也是應(yīng)對(duì)汽車工業(yè)發(fā)展面臨節(jié)能、環(huán)保等諸多挑戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)途徑。由于傳動(dòng)效率高、可控自由度多等特點(diǎn),基于輪轂電機(jī)的四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。然而,如何進(jìn)行多自由度下的合理協(xié)調(diào)、分配前輪轉(zhuǎn)向和四輪電機(jī)力矩,充分利用各執(zhí)行機(jī)構(gòu)可獨(dú)立操控的能力,提高車輛的操控性能,實(shí)現(xiàn)操控安全的控制目標(biāo)是四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車底盤控制的一個(gè)研究方向。同時(shí),綜合車輛操控安全和節(jié)能目標(biāo)也對(duì)四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車底盤控制提出了更高的現(xiàn)實(shí)需求,成為本領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文針對(duì)上述問(wèn)題,以具有主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向的四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車為研究對(duì)象,開(kāi)展底盤集成控制策略和力矩分配方法的研究。以往的研究中,穩(wěn)定性控制與節(jié)能控制往往相互獨(dú)立,交互與耦合的效應(yīng)被忽視,而本文的底盤集成控制是在一個(gè)統(tǒng)一優(yōu)化目標(biāo)下,集成控制、整體優(yōu)化各執(zhí)行器動(dòng)作,提出車輛穩(wěn)定性與節(jié)能集成優(yōu)化方法,并同時(shí)實(shí)現(xiàn)車身穩(wěn)定性與輪胎滑移的集成控制。控制策略圍繞“先局部機(jī)理分析,離線優(yōu)化;再整體在線全局優(yōu)化”的思想,局部?jī)?yōu)化為全局優(yōu)化提供車輛操控性和節(jié)能的跟蹤目標(biāo),全局優(yōu)化從頂層實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)平衡。為了實(shí)現(xiàn)該底盤集成控制,本文結(jié)...

【文章頁(yè)數(shù)】：187 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第1章 緒論
    1.1 研究背景和課題的提出
    1.2 電動(dòng)汽車的發(fā)展前景和現(xiàn)狀分析
        1.2.1 電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史
        1.2.2 我國(guó)電動(dòng)汽車的前景分析
        1.2.3 四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車穩(wěn)定性控制研究現(xiàn)狀
        1.3.1 車輛行駛狀態(tài)估計(jì)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 車輛穩(wěn)定性控制模型和控制方法研究現(xiàn)狀
    1.4 四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車節(jié)能控制研究現(xiàn)狀
        1.4.1 以電機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)能為目標(biāo)的控制方法
        1.4.2 以穩(wěn)定性為目標(biāo)的控制方法
        1.4.3 綜合穩(wěn)定性控制和節(jié)能為目標(biāo)的控制方法
    1.5 論文的技術(shù)路線
    1.6 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車動(dòng)力學(xué)建模及穩(wěn)定性分析
    2.1 車輛動(dòng)力學(xué)模型
        2.1.1 車身模型
        2.1.2 車輪模型
        2.1.3 輪胎模型
        2.1.4 電機(jī)控制模型
        2.1.5 駕駛員模型
    2.2 車輛動(dòng)力學(xué)模型的驗(yàn)證
    2.3 質(zhì)心側(cè)偏角相平面研究
        2.3.1 車速的影響
        2.3.2 路面附著系數(shù)的影響
        2.3.3 前輪轉(zhuǎn)角的影響
    2.4 車輛穩(wěn)定性判斷
    2.5 本章小結(jié)
第3章 四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車行駛狀態(tài)觀測(cè)研究
    3.1 車速和質(zhì)心側(cè)偏角觀測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    3.2 基于運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方法的車速觀測(cè)
        3.2.1 車速觀測(cè)方程
        3.2.2 車速觀測(cè)器融合規(guī)則
        3.2.3 車速觀測(cè)驗(yàn)證
    3.3 質(zhì)心側(cè)偏角觀測(cè)
        3.3.1 基于質(zhì)心側(cè)偏角穩(wěn)態(tài)表達(dá)的觀測(cè)方法
        3.3.2 輪胎側(cè)偏剛度的遞推估計(jì)
        3.3.3 基于質(zhì)心側(cè)偏角穩(wěn)態(tài)表達(dá)的觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        3.3.4 質(zhì)心側(cè)偏角觀測(cè)驗(yàn)證及性能分析
    3.4 基于融合技術(shù)的質(zhì)心側(cè)偏角觀測(cè)
        3.4.1 基于融合技術(shù)的質(zhì)心側(cè)偏角觀測(cè)結(jié)構(gòu)
        3.4.2 基于融合技術(shù)的觀測(cè)結(jié)果分析
        3.4.3 觀測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 復(fù)合工況下車輛操縱穩(wěn)定性集成控制策略
    4.1 復(fù)合工況下輪胎等效側(cè)偏剛度
    4.2 車輛操縱穩(wěn)定性控制預(yù)測(cè)模型
        4.2.1 車輛動(dòng)力學(xué)模型
        4.2.2 車輪動(dòng)力學(xué)模型
    4.3 模型預(yù)測(cè)控制
        4.3.1 狀態(tài)空間方程及其離散化
        4.3.2 模型預(yù)測(cè)控制性能指標(biāo)
    4.4 考慮約束的多中心矯正內(nèi)點(diǎn)優(yōu)化算法
        4.4.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)約束
        4.4.2 多中心矯正內(nèi)點(diǎn)優(yōu)化算法
    4.5 期望狀態(tài)軌跡
        4.5.1 期望的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角
        4.5.2 期望的車輪角速度運(yùn)動(dòng)模型
    4.6 參考控制輸入的離線優(yōu)化給定
        4.6.1 參考的主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)角離線優(yōu)化
        4.6.2 參考的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力離線優(yōu)化
    4.7 復(fù)合工況下車輛操縱穩(wěn)定性集成控制策略仿真驗(yàn)證
        4.7.1 雙移線工況試驗(yàn)
        4.7.2 分離路面工況試驗(yàn)
        4.7.3 轉(zhuǎn)彎加速試驗(yàn)
    4.8 本章小結(jié)
第5章 綜合車輛操縱穩(wěn)定性和節(jié)能的底盤集成控制策略
    5.1 以節(jié)能為優(yōu)化目標(biāo)的軸間驅(qū)動(dòng)制動(dòng)力分配
    5.2 考慮輪胎滑移能量的模型預(yù)測(cè)控制
    5.3 復(fù)合工況UniTire滑移能量模型
    5.4 綜合車輛操穩(wěn)和節(jié)能的底盤集成控制策略仿真驗(yàn)證
        5.4.1 車輛加速工況試驗(yàn)
        5.4.2 雙移線工況試驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
第6章 四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車實(shí)車試驗(yàn)驗(yàn)證
    6.1 試驗(yàn)工況及車輛系統(tǒng)說(shuō)明
    6.2 控制效果系統(tǒng)驗(yàn)證
        6.2.1 蛇形工況驗(yàn)證
        6.2.2 雙移線工況驗(yàn)證
        6.2.3 冰直工況驗(yàn)證
    6.3 本章小結(jié)
第7章 全文總結(jié)
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 研究展望
附錄
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3872519