本文關(guān)鍵詞：基于后輪獨立驅(qū)動的電動汽車驅(qū)動防滑與扭矩分配協(xié)調(diào)控制研究

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【摘要】：分布式驅(qū)動電動汽車,各輪驅(qū)動力可以進行獨立精確的控制。相比傳統(tǒng)的內(nèi)燃機車輛和集中式驅(qū)動電動汽車,有明顯的車輛動力學(xué)控制方面的優(yōu)勢,可以實現(xiàn)各種先進的控制策略。本文以后輪獨立驅(qū)動的電動汽車作為研究對象,針對驅(qū)動防滑控制和扭矩分配協(xié)調(diào)控制進行了研究,解決了電動汽車驅(qū)動過程中的驅(qū)動輪過度滑轉(zhuǎn)問題和側(cè)向穩(wěn)定性問題。搭建了CarSim與MATLAB/Simulink電動汽車控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真測試平臺,對控制策略進行了仿真驗證。并設(shè)計了整車實驗平臺,為控制策略的實車驗證做好準(zhǔn)備。主要工作有以下幾個方面：(1)采用CarSim軟件建立整車動力學(xué)模型,基于實車實驗平臺對模型進行了參數(shù)化。利用遺傳算法,基于輪胎純滾動工況和純側(cè)偏工況試驗數(shù)據(jù),對魔術(shù)輪胎模型的參數(shù)進行了識別�；趯嵻嚮袑嶒�,提出整車阻力特性模型,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出阻力模型中的參數(shù),最終得到車輛的阻力特性。(2)研究了電動汽車驅(qū)動打滑機理,采用滑轉(zhuǎn)率控制,設(shè)計了基于最優(yōu)滑轉(zhuǎn)率的模糊PID驅(qū)動防滑控制。為了進一步提高驅(qū)動防滑控制精度,利用模糊控制理論,提出了基于車輪角加速度和參考滑轉(zhuǎn)率的驅(qū)動防滑控制。(3)為了確保在彎道或高速時車輛進入驅(qū)動防滑工況后的側(cè)向穩(wěn)定性,提出了基于動態(tài)扭矩協(xié)調(diào)控制的驅(qū)動防滑控制策略。此控制器是基于以上驅(qū)動防滑控制器,設(shè)計了下層扭矩協(xié)調(diào)分配控制器,以車輛穩(wěn)定性為目標(biāo),對左右車輪的驅(qū)動扭矩進行動態(tài)分配。(4)建立了CarSim與MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真平臺,整車模型在CarSim軟件中建立,驅(qū)動電機作為CarSim外部輸入直接加載到驅(qū)動輪。電機模型和驅(qū)動防滑控制策略在Simulink軟件中搭建。并進行了聯(lián)合仿真,驗證了不同工況下幾種驅(qū)動防滑控制算法的有效性和穩(wěn)定性。(5)對整車實驗平臺的設(shè)計進行了說明,包括總布置方案,動力系統(tǒng)以及整車控制器。并介紹了上位機軟件的整體框架,以及軟件系統(tǒng)的設(shè)計,包括數(shù)據(jù)采集模塊、顯示存儲模塊等。
【關(guān)鍵詞】：電動汽車 驅(qū)動防滑 扭矩分配 模糊控制 實驗平臺
【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】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 分布式驅(qū)動電動汽車研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 分布式驅(qū)動電動汽車驅(qū)動防滑研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 最佳滑轉(zhuǎn)率估計算法12-13
• 1.3.2 驅(qū)動防滑國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文主要工作內(nèi)容15-16
• 第二章 汽車動力學(xué)模型參數(shù)化及仿真16-31
• 2.1 輪胎模型16-17
• 2.2 輪胎模型參數(shù)辨識17-23
• 2.2.1 輪胎試驗分析17-20
• 2.2.2 參數(shù)辨識方法20-21
• 2.2.3 參數(shù)辨識結(jié)果分析21-23
• 2.3 電機模型與傳動系統(tǒng)建模23-25
• 2.4 整車各系統(tǒng)和參數(shù)確定25-28
• 2.4.1 車身動力學(xué)參數(shù)25-26
• 2.4.2 滾動阻力和空氣阻力特性26-28
• 2.5 整車模型直線加速開環(huán)仿真28-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第三章 電動汽車驅(qū)動防滑控制策略設(shè)計31-51
• 3.1 問題的提出31
• 3.2 數(shù)學(xué)模型31-33
• 3.2.1 電動汽車動力學(xué)模型31-32
• 3.2.2 車速估計模型32
• 3.2.3 車輪滑轉(zhuǎn)率32-33
• 3.3 基本控制理論33-34
• 3.3.1 PID控制原理33
• 3.3.2 模糊自整定PID控制理論33-34
• 3.4 基于模糊PID的最優(yōu)滑轉(zhuǎn)率驅(qū)動防滑控制34-40
• 3.4.1 扭矩預(yù)分配控制35-36
• 3.4.2 基于最優(yōu)滑轉(zhuǎn)率的驅(qū)動防滑控制36-39
• 3.4.3 最佳滑轉(zhuǎn)率識別39-40
• 3.5 基于車輪角加速度和參考滑轉(zhuǎn)率的驅(qū)動防滑控制算法40-43
• 3.5.1 角加速度與參考滑轉(zhuǎn)率觀測器40-41
• 3.5.2 模糊驅(qū)動防滑控制器設(shè)計41-43
• 3.6 基于動態(tài)扭矩協(xié)調(diào)控制的驅(qū)動防滑43-50
• 3.6.1 車輛參考模型44-46
• 3.6.2 基于模糊控制的橫擺力矩制定46-49
• 3.6.3 動態(tài)扭矩分配控制器49-50
• 3.7 本章小結(jié)50-51
• 第四章 驅(qū)動防滑控制策略仿真驗證51-62
• 4.1 聯(lián)合仿真平臺建立51
• 4.2 驅(qū)動防滑仿真分析51-61
• 4.2.1 基于最佳滑轉(zhuǎn)率的驅(qū)動防滑控制仿真51-56
• 4.2.2 基于動態(tài)扭矩協(xié)調(diào)控制的驅(qū)動防滑控制仿真56-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第五章 后輪雙電機獨立驅(qū)動實驗車平臺開發(fā)62-76
• 5.1 總布置方案62-63
• 5.1.1 設(shè)計目標(biāo)62
• 5.1.2 底盤結(jié)構(gòu)62-63
• 5.1.3 整車布置63
• 5.2 動力系統(tǒng)方案63-69
• 5.2.1 驅(qū)動電機及減速器選型匹配63-66
• 5.2.2 動力電源系統(tǒng)66-67
• 5.2.3 電機驅(qū)動器67-69
• 5.3 整車控制器與傳感器系統(tǒng)69-73
• 5.3.1 CRIO整車控制器整體結(jié)構(gòu)69-70
• 5.3.2 CRIO接口定義及連線70-73
• 5.4 上位機軟件設(shè)計73-75
• 5.5 本章小結(jié)75-76
• 第六章 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 全文總結(jié)76-77
• 6.2 不足與展望77-78
• 致謝78-79
• 參考文獻79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果83

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