本文關(guān)鍵詞：輪轂電機驅(qū)動電動汽車電子差速控制策略研究

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【摘要】：伴隨著全球能源危機和人們對低碳環(huán)保的強烈要求,世界各國都在努力尋求環(huán)保、節(jié)能和安全的新能源汽車。輪轂電機驅(qū)動車輛具有可以對每個驅(qū)動輪進行獨立控制、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點,因此有很大的應(yīng)用前景。本文以四輪獨立驅(qū)動輪轂電機車輛為研究對象,對電子差速控制策略進行了研究。首先,采用“魔術(shù)公式”輪胎模型和九自由度整車模型,通過仿真驗證了所采用的輪轂電機整車模型是正確的。其次,對車輛在行駛過程中不容易獲取的量進行了估算。再者,對電子差速控制策略進行了研究,本文選擇對電機轉(zhuǎn)速進行控制,分別對轉(zhuǎn)彎工況和直線工況進行了分析,對于轉(zhuǎn)彎工況:設(shè)計了兩種不同的差速控制方法,一種是基于阿克曼轉(zhuǎn)向模型的差速控制方法,通過計算車輛轉(zhuǎn)彎時每個車輪的目標轉(zhuǎn)速,控制電機來達到這個目標轉(zhuǎn)速,若出現(xiàn)滑轉(zhuǎn),則對車輪的滑轉(zhuǎn)率進行控制,直到達到車輛轉(zhuǎn)彎的理想轉(zhuǎn)速;另一種是基于模糊的差速控制方法,以質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度為控制目標,采用一個線性兩自由度理想車輛轉(zhuǎn)彎模型,將質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度的偏差輸入到模糊控制器,模糊控制器則輸出一個轉(zhuǎn)速的變化,然后給外側(cè)車輪增加一部份轉(zhuǎn)速內(nèi)側(cè)車輪減少一部分轉(zhuǎn)速,同時也對車輪的滑轉(zhuǎn)率進行控制。對于直線工況:在低附著和對接路面上主要是對車輪的滑轉(zhuǎn)率進行控制,對開路面上先對低附著側(cè)車輪的滑轉(zhuǎn)率進行控制,高附著側(cè)車輪以低附著車輪的輪心速度為參考速度,控制電機來達到這個參考速度,從而保證車輛在對開路面的直線行駛。最后,對以上所設(shè)計的差速控制策略進行仿真。通過仿真發(fā)現(xiàn),對于轉(zhuǎn)彎工況:在速度不大時,兩種控制方法都取得不錯的控制效果;在速度比較大時,基于阿克曼模型差速控制的控制效果不好,而基于模糊差速控制的控制效果很好。對于直線工況:通過控制,車輪在低附著和對接路面上沒有出現(xiàn)滑轉(zhuǎn);在對開路面上既沒有出現(xiàn)車輪滑轉(zhuǎn),也沒有出現(xiàn)車輛跑偏。說明以上所設(shè)計的差速控制策略是有效的。
【關(guān)鍵詞】：輪轂電機 電子差速 滑轉(zhuǎn)率 質(zhì)心側(cè)偏角 橫擺角速度
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題研究的背景和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外的研究概況9-13
• 1.2.1 國外研究狀況9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究狀況10-13
• 1.3 論文的研究目的與內(nèi)容13-16
• 2 輪轂電機驅(qū)動車輛行駛動力學模型16-38
• 2.1 引言16
• 2.2 車輛動力學模型的建立方法16-17
• 2.3 輪胎模型17-23
• 2.3.1 輪胎坐標系17-18
• 2.3.2 輪胎模型的類型18-23
• 2.4 整車模型23-28
• 2.4.1 兩自由度車輛模型24
• 2.4.2 九自由度整車模型24-28
• 2.5 電機模型的仿真驗證28-32
• 2.6 輪轂電機車輛模型的仿真32-36
• 2.7 本章小結(jié)36-38
• 3 車輛狀態(tài)參數(shù)的估計38-46
• 3.1 縱向車速的估算38-40
• 3.1.1 直線行駛驅(qū)動過程中參考車速的估算38-39
• 3.1.2 轉(zhuǎn)向過程中參考車速的估算39-40
• 3.2 側(cè)向車速的估算40
• 3.3 車輛質(zhì)心側(cè)偏角的估算40-41
• 3.4 車輛垂直載荷的估算41
• 3.5 驅(qū)動車輪的驅(qū)動力的估算41
• 3.6 車輪最佳滑移率的實時識別41-44
• 3.6.1 電動輪汽車的路面摩擦特性的識別41-42
• 3.6.2 輪胎與路面最佳滑移率實時識別邏輯42-44
• 3.7 本章小結(jié)44-46
• 4 電子差速控制策略的研究46-60
• 4.1 基于Ackermann-Jeantand轉(zhuǎn)向模型的差速控制策略47-51
• 4.1.1 Ackermann-Jeantand轉(zhuǎn)向模型47-49
• 4.1.2 車輪滑轉(zhuǎn)率的控制策略49-51
• 4.2 基于模糊的差速控制策略51-58
• 4.2.1 控制目標參數(shù)選取51-52
• 4.2.2 理想模型的建立52-53
• 4.2.3 控制策略的設(shè)計53
• 4.2.4 模糊控制器的設(shè)計53-58
• 4.3 直線行駛的差速控制策略58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 5 電子差速控制系統(tǒng)仿真60-84
• 5.1 轉(zhuǎn)向行駛差速控制策略仿真60-76
• 5.2 直線行駛的差速控制策略仿真76-83
• 5.3 本章小結(jié)83-84
• 6 總結(jié)與展望84-86
• 6.1 全文總結(jié)84-85
• 6.2 研究展望85-86
• 致謝86-88
• 參考文獻88-90

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本文編號：577436