本文關(guān)鍵詞：考慮載荷參數(shù)變化的輕型電動(dòng)汽車關(guān)鍵參數(shù)估計(jì)方法研究

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【摘要】：輪轂電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)以及電機(jī)、動(dòng)力電池輕量化小型化成為純電動(dòng)汽車的發(fā)展方向,追求電動(dòng)汽車輕型化成為研究熱潮。但也帶來了整車質(zhì)量大幅降低,載荷參數(shù)(包括載荷質(zhì)量和裝載位置)變化影響整車行駛穩(wěn)定性等問題,而目前的整車控制器大多基于標(biāo)定參數(shù),不具備整車參數(shù)的實(shí)時(shí)估計(jì)和更新。本文以輕型四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車為研究對象,在實(shí)驗(yàn)室對載荷參數(shù)靈敏度研究的基礎(chǔ)上,針對載荷參數(shù)變化影響整車縱向和橫向穩(wěn)定性的整車關(guān)鍵參數(shù)(整車質(zhì)量、質(zhì)心縱向位置和橫擺轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)變化的估計(jì)進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究：1.根據(jù)四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車動(dòng)力學(xué)特性,建立考慮載荷參數(shù)變化的三自由度整車動(dòng)力學(xué)模型,搭建整車仿真模型。通過前輪角階躍輸入和雙移線工況,對比載荷參數(shù)變化對整車橫向穩(wěn)定性的影響,并分析關(guān)鍵參數(shù)變化后車輛狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)響應(yīng)。2.根據(jù)電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的特性,通過車輪垂向動(dòng)載荷與整車質(zhì)量和縱向質(zhì)心位置的關(guān)系,設(shè)計(jì)了載荷變化下的電動(dòng)汽車起步階段縱向行駛過程中的整車質(zhì)量和縱向質(zhì)心位置估計(jì),利用電動(dòng)汽車傳感器冗余信號(hào),通過帶指數(shù)變化遺忘因子遞推最小二乘法結(jié)合收斂容差限制進(jìn)行分步實(shí)時(shí)估計(jì)。3.運(yùn)用與上述不同動(dòng)力學(xué)模型和估計(jì)方式,針對上述還不具備參數(shù)估計(jì)后的整車控制,利用簡化的三自由度車身模型,設(shè)計(jì)自適應(yīng)參數(shù)更新律和控制器。利用等式約束二次規(guī)劃法將驅(qū)動(dòng)力矩合理的分配到四個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電機(jī)。利用直接狀態(tài)跟蹤方法、狀態(tài)觀測方法和參數(shù)誤差收斂特性方法等三種方法設(shè)計(jì)整車質(zhì)量和橫擺轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的實(shí)時(shí)估計(jì),通過仿真對比,驗(yàn)證控制器和參數(shù)更新律的有效性。
【關(guān)鍵詞】：獨(dú)立驅(qū)動(dòng) 載荷參數(shù)變化 參數(shù)估計(jì) 最小二乘法 自適應(yīng)控制
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9
• 1.2 電動(dòng)汽車輕型化研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 電動(dòng)汽車輕型化10-11
• 1.2.2 載荷參數(shù)的影響11-12
• 1.3 國內(nèi)外車輛參數(shù)估計(jì)研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 基于最小二乘法的參數(shù)估計(jì)13-14
• 1.3.2 利用卡爾曼濾波方法14
• 1.3.3 利用參數(shù)自適應(yīng)的方法14-16
• 1.4 本文主要內(nèi)容16-17
• 第二章 輕型電動(dòng)汽車建模仿真及載荷變化影響分析17-35
• 2.1 三自由度輕型電動(dòng)汽車建模17-24
• 2.1.1 車體動(dòng)力學(xué)方程17-19
• 2.1.2 輪胎模型19-22
• 2.1.3 電機(jī)模型及車輪動(dòng)力學(xué)模型22-24
• 2.1.4 驅(qū)動(dòng)力矩分配24
• 2.2 二自由度車輛模型24-25
• 2.3 車輛Simulink仿真模型搭建25-26
• 2.4 Carsim和Simulink聯(lián)合仿真模型26-29
• 2.5 載荷變化對操縱穩(wěn)定性影響分析29-33
• 2.5.1 三自由度車身不同載荷、質(zhì)心位置、車速下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)29-31
• 2.5.2 兩自由度車身不同載荷、質(zhì)心位置的瞬態(tài)響應(yīng)31-33
• 2.6 本章小結(jié)33-35
• 第三章 縱向運(yùn)動(dòng)中利用前后輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)估計(jì)整車質(zhì)量及質(zhì)心位置35-47
• 3.1 引言35
• 3.2 車輛縱向動(dòng)力學(xué)模型35-37
• 3.3 整車質(zhì)量及質(zhì)心縱向位置估計(jì)策略37-42
• 3.3.1 參數(shù)估計(jì)的總體架構(gòu)37
• 3.3.2 載荷影響下的整車參數(shù)估計(jì)37-39
• 3.3.3 各車輪角加速度計(jì)算39-41
• 3.3.4 垂向載荷估計(jì)41-42
• 3.4 仿真與結(jié)果42-46
• 3.4.1 仿真設(shè)定42-43
• 3.4.2 參數(shù)估計(jì)結(jié)果及分析43-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 考慮縱向、橫向控制的整車質(zhì)量和橫擺轉(zhuǎn)動(dòng)慣量自適應(yīng)估計(jì)47-65
• 4.1 引言47
• 4.2 模型簡化47-51
• 4.2.1 三自由度車身模型簡化47-49
• 4.2.2 理想模型49
• 4.2.3 驅(qū)動(dòng)力矩分配49-51
• 4.3 載荷影響下的車輛參數(shù)自適應(yīng)估計(jì)算法51-61
• 4.3.1 問題的提出51-52
• 4.3.2 直接狀態(tài)反饋的非線性系統(tǒng)自適應(yīng)跟蹤控制52-55
• 4.3.3 根據(jù)狀態(tài)預(yù)測誤差補(bǔ)償參數(shù)自適應(yīng)估計(jì)55-57
• 4.3.4 根據(jù)參數(shù)誤差收斂特性的補(bǔ)償參數(shù)自適應(yīng)估計(jì)57-61
• 4.4 仿真及對比分析61-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 全文總結(jié)65-66
• 5.2 展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：634017