本文關(guān)鍵詞：四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制策略研究

  更多相關(guān)文章： 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng) 動(dòng)力學(xué)模型 電子差速控制 模糊PID控制策略

【摘要】：汽車已經(jīng)從最初的代步工具發(fā)展到成為代表時(shí)代革新技術(shù)的一種文化產(chǎn)物。尤其是在現(xiàn)下,交通安全問題突出、全球能源稀缺,污染問題全球性擴(kuò)張的時(shí)代背景下。為迎合節(jié)能環(huán)保的社會(huì)責(zé)任,各個(gè)國家都在致力于電動(dòng)汽車關(guān)鍵性技術(shù)的開發(fā)。四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的輪轂電機(jī)控制技術(shù)是目前電動(dòng)汽車中最具潛力的一種科技手段。四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車通過線控技術(shù)可以一站式的控制汽車的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、驅(qū)動(dòng),輕化了操縱壓力的同時(shí)且執(zhí)行精度高、實(shí)時(shí)響應(yīng)快,是開發(fā)車輛智能型化操縱技術(shù)、實(shí)現(xiàn)車輛各項(xiàng)動(dòng)力學(xué)控制的最優(yōu)捷徑。本文以四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)汽車為研究對(duì)象,構(gòu)建了仿真平臺(tái),在此基礎(chǔ)上對(duì)驅(qū)動(dòng)防滑控制、電子差速控制策略進(jìn)行了研究,并設(shè)計(jì)了整車控制系統(tǒng)方案進(jìn)行實(shí)車驗(yàn)證。首先,本文根據(jù)四輪獨(dú)立輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車建模要求,采用模塊化建模思想,作出模型假設(shè),構(gòu)建了15自由度的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車仿真模型,包含有四輪獨(dú)立4轉(zhuǎn)向自由度,車輪4垂向自由度、車體6自由度動(dòng)力學(xué)模型及1個(gè)前輪轉(zhuǎn)向角自由度,并詳細(xì)給出了整車及各子系統(tǒng)模塊詳細(xì)的動(dòng)力學(xué)方程。其次,在控制策略上,根據(jù)整車動(dòng)力性能要求確定了無刷直流電機(jī)的電氣參數(shù),并對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分析,給出了雙環(huán)PID調(diào)速原理,提出了電子差速控制策略;由于電子差速控制策略并未考慮車輪滑轉(zhuǎn)因素的影響,故在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于滑轉(zhuǎn)率控制的模糊PID控制器,使實(shí)際滑轉(zhuǎn)率穩(wěn)定在最優(yōu)滑轉(zhuǎn)率上,從而實(shí)現(xiàn)有效的驅(qū)動(dòng)防滑。此外,在控制器研制上,依據(jù)設(shè)計(jì)的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)整車控制系統(tǒng)總體方案,詳細(xì)分析了控制系統(tǒng)各部分的選型及功用,設(shè)計(jì)了整車控制器及底層電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器,并詳細(xì)介紹了控制器的軟硬件設(shè)計(jì)的原理、功能及實(shí)現(xiàn)流程。然后,對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析,通過Carsim軟件與模型作仿真比較分析,確定了模型能夠?qū)囕v動(dòng)力性能作出準(zhǔn)確描述,驗(yàn)證了四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車模型的準(zhǔn)確性;并在此仿真平臺(tái)之上對(duì)模糊PID控制策略和差速控制策略的合理性進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果驗(yàn)證了模糊PID控制策略和電子差速控制策略的有效性。最后利用項(xiàng)目組自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)樣車,在直線行駛工況和轉(zhuǎn)彎工況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,能較好的響應(yīng)轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)指令,驗(yàn)證了電子差速控制策略的可行性。
【關(guān)鍵詞】：四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng) 動(dòng)力學(xué)模型 電子差速控制 模糊PID控制策略
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(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5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題背景及選題意義10-11
• 1.2 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國外研究概要11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究概要12
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容12-14
• 第二章 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車建模14-25
• 2.1 模型總體框架14-16
• 2.1.1 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)汽車建模要求14
• 2.1.2 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)汽車整車模塊劃分14-16
• 2.1.3 模型假設(shè)16
• 2.2 整車動(dòng)力學(xué)模型16-18
• 2.3 子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型18-24
• 2.3.1 駕駛轉(zhuǎn)向模型18-19
• 2.3.2 電機(jī)模型19-20
• 2.3.3 動(dòng)力電池模型20
• 2.3.4 制動(dòng)系統(tǒng)模型20-21
• 2.3.5 輪胎模型21-23
• 2.3.6 路面附著模型23-24
• 2.4 本章小節(jié)24-25
• 第三章 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制策略研究25-37
• 3.1 汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制基本原理25-26
• 3.2 驅(qū)動(dòng)防滑控制器設(shè)計(jì)26-31
• 3.2.1 路面識(shí)別參數(shù)的確定26-27
• 3.2.2 模糊PID控制的基本原理27-28
• 3.2.3 模糊PID控制器設(shè)計(jì)28-31
• 3.2.4 模糊PID控制仿真31
• 3.3 無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)31-34
• 3.3.1 無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制31-32
• 3.3.2 無刷直流電機(jī)雙環(huán)PID控制32-34
• 3.3.3 無刷直流電機(jī)電子差速控制34
• 3.4 整車動(dòng)力匹配34-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第四章 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)整車控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)37-57
• 4.1 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)整車控制系統(tǒng)總體方案37-40
• 4.1.1 系統(tǒng)其他各組成部分37-38
• 4.1.2 外圍電氣系統(tǒng)38-40
• 4.2 TMS320F2812整車控制器設(shè)計(jì)40-48
• 4.2.1 整車控制器硬件設(shè)計(jì)40-43
• 4.2.2 整車控制器軟件設(shè)計(jì)43-44
• 4.2.3 主程序詳解44-48
• 4.3 底層電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)48-56
• 4.3.1 底層電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的硬件設(shè)計(jì)48-52
• 4.3.2 底層電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的軟件設(shè)計(jì)52-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 仿真分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證57-73
• 5.1 仿真結(jié)果與分析57-63
• 5.1.1 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)模型動(dòng)力學(xué)分析57-60
• 5.1.2 模糊PID控制驅(qū)動(dòng)防滑仿真分析60-62
• 5.1.3 差速控制仿真分析62-63
• 5.2 實(shí)驗(yàn)樣車設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證63-72
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)樣車設(shè)計(jì)63-69
• 5.2.2 樣車電子差速實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證69-72
• 5.3 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-74
• 6.1 全文總結(jié)73
• 6.2 研究展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 附錄78

【相似文獻(xiàn)】

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1 王慶年;張緩緩;靳立強(qiáng);;四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2007年05期

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本文編號(hào)：779426