本文關(guān)鍵詞：基于無人駕駛的電動汽車電機(jī)—變速器一體化系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)和社會的不斷發(fā)展,汽車數(shù)量的增多從而引發(fā)的一些社會問題也日益突出,比如交通擁堵、駕駛安全、能源緊張、環(huán)境污染等。無人駕駛車輛,涉及環(huán)境感知、計算機(jī)科學(xué)、機(jī)器人技術(shù)以及車輛工程等交叉學(xué)科,是各種新興技術(shù)的綜合載體,也是目前全球前瞻性研究的重點方向。在新能源汽車基礎(chǔ)上研發(fā)的無人駕駛汽車對我國建設(shè)環(huán)保型和節(jié)約型社會有很大的幫助,同時符合《中國制造2025》中對智能網(wǎng)聯(lián)汽車和新能源汽車的戰(zhàn)略目標(biāo)要求。因此,研究基于電動汽車平臺的無人駕駛汽車具有廣泛的科學(xué)意義和現(xiàn)實價值。目前國內(nèi)外研究人員更多地把研究重點放在無人駕駛技術(shù)上層系統(tǒng)算法的研究當(dāng)中。這在研究的早期階段起到了積極的作用,但是在整車的動力性、穩(wěn)定性及上層系統(tǒng)與下層驅(qū)動系統(tǒng)的融合方面存在著許多問題,本文研究的無人駕駛汽車驅(qū)動系統(tǒng)一體化系統(tǒng)是依托安徽省自然科學(xué)基金資助項目“電動車輛電機(jī)-變速器耦合控制與換擋品質(zhì)優(yōu)化研究”和安徽省科技重大專項計劃項目“智能純電動汽車整車控制器關(guān)鍵技術(shù)研究”,對基于無人駕駛的一體化電驅(qū)動系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,為研究無人駕駛驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法提供了參考,主要研究內(nèi)容如下：首先,搭建系統(tǒng)整體架構(gòu)并模擬無人駕駛汽車上層系統(tǒng)中環(huán)境感知模塊的工作,對視覺傳感器采集到的環(huán)境圖像進(jìn)行處理,識別出障礙物,分析研究無人駕駛汽車的踏板伺服機(jī)構(gòu)；其次,對基于無人駕駛的電驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)選型與參數(shù)匹配,制定適用于無人駕駛汽車的換擋規(guī)律：再次,結(jié)合對永磁同步電機(jī)(PMSM)控制方法的研究,制定了底層電驅(qū)動系統(tǒng)一體化控制策略,運(yùn)用仿真軟件,搭建基于無人駕駛的純電動汽車整車及動力系統(tǒng)模型并離線仿真,研究策略的可行性及換擋品質(zhì)的影響因素；最后,根據(jù)控制策略的功能要求,對底層電驅(qū)動系統(tǒng)的一體化控制器進(jìn)行硬件設(shè)計及軟件調(diào)試,并搭建試驗臺架進(jìn)行驗證。
【關(guān)鍵詞】：無人駕駛 電機(jī)—變速器一體化 換擋規(guī)律 控制策略 換擋品質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)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】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-17
• 第一章 緒論17-24
• 1.1 課題背景及意義17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-22
• 1.2.1 國外無人駕駛車輛及動力系統(tǒng)一體化研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.2 國內(nèi)無人駕駛車輛及動力系統(tǒng)一體化研究現(xiàn)狀20-22
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容22-23
• 1.4 研究的目的與意義23-24
• 第二章 整體架構(gòu)設(shè)計及無人駕駛上層系統(tǒng)研究24-34
• 2.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計24-25
• 2.2 無人駕駛環(huán)境感知系統(tǒng)研究25-27
• 2.2.1 環(huán)境感知傳感器類型及特性26-27
• 2.2.2 車載視覺傳感器的圖像處理27
• 2.3 障礙物圖像離線處理27-31
• 2.3.1 圖像灰度化28-29
• 2.3.2 感興區(qū)域提取29-30
• 2.3.3 感興區(qū)域二值化30-31
• 2.4 縱向踏板伺服機(jī)構(gòu)研究31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 無人駕駛底層一體化驅(qū)動系統(tǒng)研究34-55
• 3.1 電驅(qū)動系統(tǒng)研究34-37
• 3.1.1 驅(qū)動電機(jī)類型及特性34-36
• 3.1.2 自動變速器類型及特性36-37
• 3.2 電驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)匹配37-42
• 3.2.1 驅(qū)動電機(jī)參數(shù)設(shè)計37-41
• 3.2.2 自動變速器參數(shù)匹配41-42
• 3.2.3 參數(shù)小結(jié)42
• 3.3 基于無人駕駛工況的換擋規(guī)律制定42-46
• 3.3.1 基于無人駕駛的換擋規(guī)律分析42-43
• 3.3.2 自動換擋規(guī)律的分類43-44
• 3.3.3 基于無人駕駛的換擋規(guī)律制定44-46
• 3.4 PMSM控制方法研究46-49
• 3.4.1 建立PMSM數(shù)學(xué)模型46-47
• 3.4.2 PMSM基本控制方法47-49
• 3.5 底層驅(qū)動系統(tǒng)一體化控制研究49-53
• 3.5.1 PMSM控制方法設(shè)計49-50
• 3.5.2 一體化控制策略的制定50-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第四章 一體化驅(qū)動系統(tǒng)仿真及換擋品質(zhì)分析55-66
• 4.1 一體化系統(tǒng)模型搭建55-60
• 4.1.1 踏板模型55-56
• 4.1.2 PMSM模型56-57
• 4.1.3 換擋模型57-58
• 4.1.4 系統(tǒng)動力學(xué)模型58-60
• 4.2 仿真分析60
• 4.3 一體化系統(tǒng)換擋品質(zhì)分析60-65
• 4.3.1 換擋過程的動力學(xué)模型分析60-63
• 4.3.2 換擋品質(zhì)研究63-64
• 4.3.3 換擋品質(zhì)仿真分析64-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 第五章 底層一體化控制器設(shè)計及臺架試驗66-78
• 5.1 一體化控制器整體架構(gòu)開發(fā)66-68
• 5.1.1 一體化控制器的功能分析66
• 5.1.2 一體化控制器的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)66-67
• 5.1.3 一體化控制器的硬件架構(gòu)67-68
• 5.2 一體化控制器硬件部分設(shè)計68-72
• 5.2.1 主控芯片選型68-69
• 5.2.2 最小系統(tǒng)電路69-71
• 5.2.3 外圍功能電路71-72
• 5.3 一體化控制器軟件開發(fā)環(huán)境72-73
• 5.4 臺架試驗73-77
• 5.4.1 試驗前期準(zhǔn)備73
• 5.4.2 試驗步驟73-75
• 5.4.3 總結(jié)分析75-77
• 5.5 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 全文總結(jié)78
• 6.2 本文創(chuàng)新點78-79
• 6.3 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果83

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本文編號：760699