本文關(guān)鍵詞：基于胎內(nèi)測(cè)量的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車摩擦系數(shù)估計(jì)

  更多相關(guān)文章： 胎內(nèi)測(cè)量 刷子模型 輪轂電機(jī) 復(fù)合工況LuGre輪胎模型

【摘要】：輪胎—路面之間的摩擦系數(shù)在傳統(tǒng)車輛控制系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色,如自適應(yīng)巡航控制(ACC)、制動(dòng)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)(TCS)和穩(wěn)定性控制系統(tǒng)(ESP)等都是基于摩擦系數(shù)對(duì)車輛進(jìn)行控制的。對(duì)于分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車而言,除了上述的控制系統(tǒng)外,其獨(dú)特的驅(qū)動(dòng)形式——每個(gè)車輪都作為獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)輪,都需要更加準(zhǔn)確的估計(jì)出每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪—路面之間的摩擦系數(shù)。然而,目前對(duì)于輪胎與路面間摩擦系數(shù)的估計(jì)方法存在很多不足,如車輛在穩(wěn)定行駛情況下,基于觀測(cè)器的方法不能更新摩擦系數(shù);緊急工況下,車輛模型輸出結(jié)果不精確等等,都會(huì)影響估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此,本文希望嘗試新的估計(jì)辦法以提高估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性。本文針對(duì)基于胎內(nèi)測(cè)量的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車摩擦系數(shù)估計(jì)問(wèn)題展開工作,主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:首先,對(duì)輪胎與路面間摩擦系數(shù)估計(jì)的方法進(jìn)行了回顧,分析了目前方法的主要優(yōu)缺點(diǎn)以及適用范圍,并對(duì)智能輪胎測(cè)試系統(tǒng)的研究歷史做了簡(jiǎn)要介紹。其次,針對(duì)基于胎內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)估計(jì)摩擦系數(shù)的研究方法進(jìn)行了分析,為了驗(yàn)證胎內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)的可行性,搭建了胎內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)以及分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車整車測(cè)試平臺(tái),并進(jìn)行了恒速、勻加速以及圓周運(yùn)動(dòng)等形式的實(shí)車實(shí)驗(yàn)。在Matlab中利用多項(xiàng)式擬合輪胎變形曲線,求解出輪胎側(cè)向力、回正力矩,驗(yàn)證胎內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)的可行性及準(zhǔn)確性。隨后,對(duì)幾種常見的輪胎模型進(jìn)行了對(duì)比分析,綜合考慮模型的運(yùn)算速度、精度等因素,最終選擇刷子模型作為本文摩擦系數(shù)估計(jì)的輪胎模型。此外,為了提高摩擦系數(shù)估計(jì)的魯棒性,提高車輛測(cè)量參數(shù)的利用率,提出基于擴(kuò)展卡爾曼濾波法的估計(jì)方案,并將估計(jì)結(jié)果與刷子估計(jì)器進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證其方法的合理性。再次,對(duì)于分布式驅(qū)動(dòng)電車而言,輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速不僅可以準(zhǔn)確測(cè)量的,而且還能精確控制。利用輪轂電機(jī)實(shí)時(shí)信息,建立車輛縱向動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)基于刷子輪胎模型的縱向摩擦系數(shù)估計(jì)器,可以有效快速的進(jìn)行縱向摩擦系數(shù)估計(jì)。最后,為了更加準(zhǔn)確的反映車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),同時(shí)考慮車輛的側(cè)向—縱向復(fù)合運(yùn)動(dòng)情況,以及準(zhǔn)確的描述輪胎與路面的接觸運(yùn)動(dòng)過(guò)程,本文回顧了動(dòng)態(tài)輪胎摩擦模型,推導(dǎo)了綜合考慮車輛側(cè)向運(yùn)動(dòng)、縱向運(yùn)動(dòng)以及胎體變形的Lu Gre輪胎模型,并嘗試整合該Lu Gre輪胎模型、胎內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)、輪轂電機(jī)實(shí)時(shí)信息等提高輪胎—路面之間摩擦系數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：胎內(nèi)測(cè)量 刷子模型 輪轂電機(jī) 復(fù)合工況LuGre輪胎模型
【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】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 課題的背景和意義10-11
• 1.2 摩擦系數(shù)估計(jì)研究歷史11-14
• 1.2.1 滑移率曲線斜率法12-14
• 1.2.2 胎面變形法14
• 1.3 智能輪胎的研究概況14-20
• 1.3.1 聲波型“智能輪胎”15-16
• 1.3.2 光學(xué)型“智能輪胎”16-17
• 1.3.3 壓電型“智能輪胎”17-18
• 1.3.4 加速度傳感器型“智能輪胎”18-20
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 第二章 輪胎傳感器測(cè)量系統(tǒng)22-48
• 2.1 輪胎側(cè)向變形分析22-27
• 2.1.1 接地印跡內(nèi)輪胎側(cè)向變形22-24
• 2.1.2 輪胎力的解算24-25
• 2.1.3 接地印跡長(zhǎng)度25-27
• 2.2 胎內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)27-35
• 2.2.1 傳感器類型的選取及標(biāo)定28-31
• 2.2.2 傳感器的安裝31-32
• 2.2.3 測(cè)量系統(tǒng)的建立32-35
• 2.3 傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)35-37
• 2.3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)35-37
• 2.4 實(shí)驗(yàn)分析37-47
• 2.4.1 道路實(shí)驗(yàn)37-38
• 2.4.2 加速度曲線38-44
• 2.4.3 輪胎側(cè)向變形曲線44-46
• 2.4.4 輪胎側(cè)向力46-47
• 2.5 本章小結(jié)47-48
• 第三章 摩擦系數(shù)估計(jì)器建立及分析48-62
• 3.1 常用輪胎模型研究48-58
• 3.1.1 冪指數(shù)統(tǒng)一輪胎模型48-50
• 3.1.2“魔術(shù)公式”輪胎模型50-51
• 3.1.3 刷子輪胎模型51-57
• 3.1.4 其他輪胎模型57-58
• 3.2 摩擦系數(shù)估計(jì)器58-61
• 3.2.1 擴(kuò)展卡爾曼濾波58-59
• 3.2.2 估計(jì)器建立及分析59-61
• 3.3 本章小結(jié)61-62
• 第四章 分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車摩擦系數(shù)估計(jì)62-82
• 4.1 輪轂電機(jī)外特性62-64
• 4.1.1 電機(jī)測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)63
• 4.1.2 電機(jī)外特性曲線63-64
• 4.2 縱向摩擦系數(shù)估計(jì)器64-71
• 4.2.1 車輛動(dòng)力學(xué)模型64-65
• 4.2.2 輪胎模型65-68
• 4.2.3 估計(jì)理論68-70
• 4.2.4 摩擦系數(shù)估計(jì)器70-71
• 4.3 實(shí)車實(shí)驗(yàn)71-80
• 4.3.1 輪轂電機(jī)數(shù)據(jù)采集71-75
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)分析75-80
• 4.4 本章小結(jié)80-82
• 第五章 縱向及側(cè)向輪胎摩擦模型整合82-98
• 5.1 動(dòng)態(tài)輪胎摩擦模型82-86
• 5.1.1 Stribeck特性83-84
• 5.1.2 LuGre輪胎模型84-86
• 5.2 基于LuGre輪胎模型摩擦系數(shù)估計(jì)器86-94
• 5.2.1 摩擦系數(shù)估計(jì)器建立87-91
• 5.2.2 考慮胎體變形的LuGre輪胎模型91-94
• 5.3 仿真分析與驗(yàn)證94-97
• 5.4 本章小結(jié)97-98
• 第六章 總結(jié)與展望98-100
• 6.1 全文總結(jié)98
• 6.2 研究展望98-100
• 參考文獻(xiàn)100-106
• 致謝106

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 王裕鵬;趙龍慶;;典型輪胎模型及其發(fā)展趨勢(shì)[J];農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程;2006年12期

2 賈小勇;徐傳勝;白欣;;最小二乘法的創(chuàng)立及其思想方法[J];西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年03期

3 王和毅,谷正氣;汽車輪胎模型研究現(xiàn)狀及其發(fā)展分析[J];橡膠工業(yè);2005年01期

4 劉青,郭孔輝,陳秉聰;輪胎刷子模型分析 Ⅰ.穩(wěn)態(tài)側(cè)偏刷子模型[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2000年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 張新剛;基于擴(kuò)展Stribeck效應(yīng)的摩擦實(shí)驗(yàn)建模及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究[D];上海交通大學(xué);2009年

2 莊曄;輪胎動(dòng)摩擦特性研究及其對(duì)車輛操縱穩(wěn)定性的影響[D];吉林大學(xué);2004年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 席平;考慮胎體變形的摩擦系數(shù)估計(jì)[D];吉林大學(xué);2014年

2 陳宗華;基于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的行駛車輛的路面附著系數(shù)估計(jì)[D];吉林大學(xué);2012年

3 武鐘財(cái);基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的路面附著系數(shù)估計(jì)算法研究[D];吉林大學(xué);2008年

4 李寧;復(fù)雜工況下輪胎側(cè)偏特性仿真模型的修正[D];吉林大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：549902