發(fā)布時(shí)間：2017-10-03 07:28

  本文關(guān)鍵詞：輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車自適應(yīng)巡航控制算法的研究

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【摘要】：汽車給人們生活帶來(lái)便利的同時(shí),也產(chǎn)生了一系列的社會(huì)問(wèn)題,隨著汽車數(shù)量的增加,交通事故頻發(fā)、能源消耗加劇、空氣污染嚴(yán)重、城市交通擁堵等問(wèn)題日益凸顯出來(lái)。如何解決這些問(wèn)題成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)。目前,汽車的電動(dòng)化、智能化可以有效的降低能源消耗,減輕駕駛員駕駛負(fù)擔(dān),提高行車安全性。因此,電動(dòng)化、智能化成為未來(lái)汽車的發(fā)展趨勢(shì)。自適應(yīng)巡航作為智能輔助駕駛系統(tǒng)的一種,可以有效減輕駕駛員的負(fù)擔(dān),提高行車安全,并在一定程度上緩解交通擁堵。因此,結(jié)合國(guó)家863計(jì)劃“電動(dòng)汽車底盤動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)開發(fā)”項(xiàng)目,本文提出了輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車自適應(yīng)巡航控制算法的研究這一課題。首先,本文結(jié)合項(xiàng)目選取了四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車為目標(biāo)車型。輪轂電機(jī)電動(dòng)車省去了發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等機(jī)械裝置,降低了車重,提高了傳動(dòng)效率�；谀繕�(biāo)車型,本文制定了整車建模方案,并選取永磁同步電機(jī)為驅(qū)動(dòng)電機(jī),然后在CarSim車輛模型的基礎(chǔ)上,修改動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),搭建了輪轂電機(jī)電動(dòng)車整車模型,并通過(guò)仿真驗(yàn)證了模型的合理性。其次,根據(jù)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的工作特點(diǎn),制定了系統(tǒng)控制模式切換策略,包括駕駛員優(yōu)先控制策略、系統(tǒng)工作模式切換策略和驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)切換策略,以保證駕駛員能夠隨時(shí)控制車輛和系統(tǒng)的正常運(yùn)行；同時(shí),在查閱大量參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,提出了考慮前車加速度的安全距離模型,并進(jìn)行了穩(wěn)定性分析；通過(guò)研究線性二次型最優(yōu)控制理論,設(shè)計(jì)了基于線性二次型最優(yōu)控制的上層控制器,本控制器滿足跟車控制的穩(wěn)定性要求且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,實(shí)時(shí)性好；分析了車輛縱向動(dòng)力學(xué)模型,并根據(jù)自整定模糊PID原理,利用Matlab模糊工具箱設(shè)計(jì)了基于自整定模糊PID的下層控制器。最后,在Matlab/Simulink環(huán)境下根據(jù)所提出的控制算法設(shè)計(jì)了ACC控制器,并與電動(dòng)車模型聯(lián)合搭建了ACC系統(tǒng)離線仿真平臺(tái)。通過(guò)CarSim與Simulink的聯(lián)合仿真,模擬了定速巡航、車輛跟隨、換道切入、換道切出、“走-�！毖埠降任宸N典型工況。仿真結(jié)果表明,本文開發(fā)的自適應(yīng)巡航算法控制效果良好,能夠適應(yīng)交通環(huán)境的變化,具有良好的魯棒性,在離線環(huán)境下達(dá)到了自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：輪轂電機(jī) 電動(dòng)汽車 自適應(yīng)巡航控制 系統(tǒng)仿真
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72;U463.6
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 研究背景和研究意義10-12
• 1.2 自適應(yīng)巡航系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 目標(biāo)識(shí)別算法研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 車輛安全距離計(jì)算模型研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 ACC控制算法研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容19-22
• 第2章 四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車整車模型22-32
• 2.1 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車建模方案22-23
• 2.2 輪轂電機(jī)選型與建模23-28
• 2.2.1 輪轂電機(jī)選型23-25
• 2.2.2 輪轂電機(jī)建模25-28
• 2.3 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車建模28-30
• 2.3.1 整車模型建立28-29
• 2.3.2 整車模型驗(yàn)證29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第3章 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車ACC系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-62
• 3.1 控制模式切換策略32-36
• 3.1.1 駕駛員優(yōu)先控制策略32-33
• 3.1.2 系統(tǒng)工作模式切換策略33-35
• 3.1.3 驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)切換策略35-36
• 3.2 安全距離模型36-39
• 3.2.1 安全距離模型設(shè)計(jì)36-39
• 3.3 上層控制器設(shè)計(jì)39-48
• 3.3.1 線性二次型最優(yōu)控制算法40-43
• 3.3.2 基于線性二次型最優(yōu)控制的跟隨算法設(shè)計(jì)43-48
• 3.3.3 基于PID調(diào)節(jié)的定速巡航算法設(shè)計(jì)48
• 3.4 下層控制器設(shè)計(jì)48-61
• 3.4.1 車輛縱向動(dòng)力學(xué)模型49-52
• 3.4.2 自整定模糊PID原理概述52-55
• 3.4.3 基于自整定模糊PID的下層控制器設(shè)計(jì)55-61
• 3.5 本章小結(jié)61-62
• 第4章 自適應(yīng)巡航系統(tǒng)仿真與分析62-76
• 4.1 系統(tǒng)仿真平臺(tái)搭建62-64
• 4.2 仿真結(jié)果與分析64-74
• 4.2.1 定速巡航工況64-67
• 4.2.2 車輛跟隨工況67-69
• 4.2.3 換道切入工況69-70
• 4.2.4 換道切出工況70-72
• 4.2.5 “走-�！惫r72-74
• 4.3 本章小結(jié)74-76
• 第5章 全文總結(jié)76-78
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 致謝84

【相似文獻(xiàn)】

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