發(fā)布時間：2020-06-17 12:19

【摘要】：作為一種新型環(huán)保的代步工具,純電動汽車具有較大的發(fā)展?jié)摿ΑｋS著汽車高速化、車流密集化日趨明顯,純電動汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛安全性備受關(guān)注。在高速大轉(zhuǎn)向、高速移線、側(cè)向風(fēng)干擾等極限工況下,純電動汽車的輪胎極易工作于非線性區(qū)域,車輛質(zhì)心側(cè)偏角迅速增大,橫擺角速度響應(yīng)呈非線性變化,導(dǎo)致車輛偏離預(yù)定的行駛軌跡甚至出現(xiàn)失控狀態(tài)。車輛電子穩(wěn)定控制(ESC)系統(tǒng)可以控制極限工況下汽車的橫擺力矩,限制輪胎側(cè)偏角在一定范圍內(nèi),并在大側(cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限工況下對汽車的行駛狀態(tài)進行主動干預(yù),防止汽車在極限工況下失控。因此,本文以提高純電動汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛安全性為出發(fā)點,對純電動汽車在極限工況下的ESC控制問題進行研究,其主要研究工作如下:(1)分析純電動汽車整車建模方法,根據(jù)純電動汽車ESC控制研究的需要,綜合考慮建模精度及效率、仿真運行速度及精度等因素,基于MATLAB/Simulink軟件平臺,采用理論建模法分別建立10自由度整車動力學(xué)模型、“魔術(shù)公式”輪胎模型、驅(qū)動電機及其控制器模型以及3自由度車輛參考模型。(2)在整車及關(guān)鍵零部件動力學(xué)建模的基礎(chǔ)上,對純電動汽車ESC系統(tǒng)控制進行具體的分析。確定ESC系統(tǒng)的控制參考量,設(shè)計基于EKF算法的質(zhì)心側(cè)偏角狀態(tài)觀測器,并分別制定各個控制參考量的控制準(zhǔn)則對車輛運行狀態(tài)進行判定;選取差動制動方法作為本文ESC系統(tǒng)研究的控制方法,在此基礎(chǔ)上,通過單側(cè)車輪制動方式實現(xiàn)各車輪制動器制動力的分配控制。(3)針對ESC系統(tǒng)的橫擺力矩決策問題,基于模糊控制原理、LQG最優(yōu)控制理論、PID控制方法和人群搜索算法,分別制定純電動汽車ESC系統(tǒng)的模糊控制策略、LQG控制策略以及基于人群搜索算法優(yōu)化的PID控制策略,并對比分析三種ESC控制策略各自的優(yōu)缺點。(4)為了驗證極限工況下純電動汽車ESC控制策略的控制效果,選取方向盤角階躍輸入工況、ISO 3888緊急雙移線工況進行MATLAB/Simulink離線仿真,并在FMVSS126法規(guī)常用的正弦停滯試驗工況、側(cè)向風(fēng)干擾工況下,開展CarSim和MATLAB/Simulink的聯(lián)合仿真分析,仿真結(jié)果表明,制定的ESC控制策略能夠合理控制純電動汽車橫擺角速度及質(zhì)心側(cè)偏角,有效地抑制車輛的過多轉(zhuǎn)向狀態(tài),減小車輛的側(cè)向位移量,保證車輛良好的軌跡保持性和側(cè)向穩(wěn)定性,提高極限工況下純電動汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛安全性。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72
【圖文】：

圖 1.1 汽車 ESC 系統(tǒng)具體組成Fig 1.1 Specific components of vehicle ESC system統(tǒng)中的傳感器按照其功能不同大致上可分為兩大類：一類的具體操作，主要包括方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、制動主缸壓力

左前輪“魔術(shù)公式”輪胎模型

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本文編號：2717596