本文關鍵詞：雙電機后輪驅(qū)動電動汽車電子差速系統(tǒng)的仿真研究

  更多相關文章： 電子差速 四輪轉(zhuǎn)向 集成控制 穩(wěn)定性 車輛動力學

【摘要】：隨著環(huán)境污染與能源危機日益嚴重,各國政府、企業(yè)和科研機構(gòu)重新將目光投向節(jié)能、環(huán)保的電動汽車。其中,電動輪電動汽車由于結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、轉(zhuǎn)矩獨立可控等優(yōu)勢而備受關注。然而,電動輪電動汽車在擁有更多控制自由度的同時,也存在驅(qū)動輪之間協(xié)調(diào)控制的問題,即通常所說的電子差速問題。為了解決上述問題,本文提出了以改善行駛安全性和操縱穩(wěn)定性為目標的新型電子差速系統(tǒng)。本文首先建立了八自由度整車動力學模型,作為電子差速系統(tǒng)的研究平臺。然后,設計了基于滑轉(zhuǎn)率和橫擺角速度聯(lián)合控制的電子差速系統(tǒng),主要包括三大模塊:基于滑模變結(jié)構(gòu)控制以最優(yōu)滑轉(zhuǎn)率為控制目標的滑轉(zhuǎn)率控制模塊、基于模糊控制以跟蹤期望橫擺角速度為控制目標的橫擺運動控制模塊以及對前兩者進行協(xié)調(diào)的協(xié)調(diào)控制模塊。最后,設計了低附著路面、對接路面、對開路面的加速試驗及操縱穩(wěn)定性試驗對電子差速系統(tǒng)的控制效果進行評價。仿真結(jié)果表明,電子差速系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)基本的防滑功能,還能改善車輛的操縱穩(wěn)定性和安全性�？紤]到電子差速系統(tǒng)對質(zhì)心側(cè)偏角控制的局限性,引入四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng),研究電子差速系統(tǒng)與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的集成控制,通過將輪胎縱向力和側(cè)向力結(jié)合起來綜合控制質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度。然后,采用前饋、反饋綜合控制設計四輪轉(zhuǎn)向控制器,通過調(diào)節(jié)后輪轉(zhuǎn)角來控制質(zhì)心側(cè)偏角。接著,設計了協(xié)調(diào)控制器對電子差速控制器和四輪轉(zhuǎn)向控制器進行協(xié)調(diào)控制。仿真試驗表明,集成控制相比于電子差速系統(tǒng)單獨控制,在保證穩(wěn)定性的基礎上可以大大減小質(zhì)心側(cè)偏角,尤其是在中低速的情況下,可以基本實現(xiàn)零質(zhì)心側(cè)偏角的控制目標,從而提高車輛的軌跡保持能力。
【關鍵詞】：電子差速 四輪轉(zhuǎn)向 集成控制 穩(wěn)定性 車輛動力學
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 電動輪電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 電子差速系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3 主要研究目的17
• 1.4 主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 電動車動力學模型19-38
• 2.1 電動車結(jié)構(gòu)19-20
• 2.2 模型總體架構(gòu)20-21
• 2.3 輪胎模型21-28
• 2.3.1 輪胎運動坐標系22
• 2.3.2 滑動率22-24
• 2.3.3 魔術(shù)公式輪胎模型24-28
• 2.4 整車模型28-33
• 2.4.1 車身動力學模型28-30
• 2.4.2 車輪動力學模型30-32
• 2.4.3 阿克曼轉(zhuǎn)向模型32-33
• 2.5 電機模型33
• 2.6 參考模型33-35
• 2.7 模型仿真35-37
• 2.8 本章小結(jié)37-38
• 第三章 電子差速系統(tǒng)設計與仿真分析38-60
• 3.1 機械差速器和電子差速器工作原理38-40
• 3.1.1 機械差速器工作原理38-39
• 3.1.2 電子差速器工作原理39-40
• 3.2 橫擺角速度對車輛穩(wěn)定性的影響40-42
• 3.3 電子差速系統(tǒng)設計42-52
• 3.3.1 總體結(jié)構(gòu)設計42-43
• 3.3.2 滑轉(zhuǎn)率控制模塊43-48
• 3.3.3 橫擺運動控制模塊48-51
• 3.3.4 協(xié)調(diào)控制模塊51-52
• 3.4 電子差速系統(tǒng)仿真分析52-59
• 3.4.1 低附著系數(shù)路面仿真分析53-54
• 3.4.2 對接路面仿真分析54-55
• 3.4.3 對開路面仿真分析55-56
• 3.4.4 操縱穩(wěn)定性仿真分析56-59
• 3.5 本章小結(jié)59-60
• 第四章 電子差速系統(tǒng)與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的集成控制研究60-80
• 4.1 質(zhì)心側(cè)偏角對車輛穩(wěn)定性的影響60-63
• 4.2 四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析63-71
• 4.2.1 四輪轉(zhuǎn)向基本原理63-64
• 4.2.2 四輪轉(zhuǎn)向基本操縱模型64-65
• 4.2.3 四輪轉(zhuǎn)向控制策略分析65-71
• 4.3 集成控制器設計及仿真分析71-79
• 4.3.1 集成控制基本原理71-72
• 4.3.2 四輪轉(zhuǎn)向控制器設計72-74
• 4.3.3 協(xié)調(diào)控制器設計74-75
• 4.3.4 仿真分析75-79
• 4.4 本章小結(jié)79-80
• 總結(jié)與展望80-82
• 參考文獻82-88
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果88-89
• 致謝89-90
• 附件90

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 杜衛(wèi)剛;趙榮林;;鉸接式液壓傳動車輛的差速機構(gòu)研究[J];煤礦機械;2011年12期

2 伍德榮;復合式自鎖差速系統(tǒng)——一種輪間及軸間差速傳動的新途徑[J];湖北汽車工業(yè)學院學報;1987年00期

3 伍德榮;;復合式自鎖差速系統(tǒng)——一種輪間及軸間差速傳動的新途徑[J];二汽科技;1987年02期

4 朱路群;于巖;梁兆正;;行星差速調(diào)速防爆絞車的設計方法[J];煤炭學報;1993年03期

5 羅興治;;動力差速轉(zhuǎn)向 無內(nèi)輪差 能原地回旋的汽車[J];重型汽車;2005年06期

6 王強;王耘;宋小文;;基于差動驅(qū)動的電子差速控制方法研究[J];機電工程;2011年06期

7 史彬;牛岳鵬;郭勇;;智能車模雙電機差速控制的可行性研究[J];電子產(chǎn)品世界;2012年08期

8 王鵬;周志立;曹付義;;履帶車輛液壓機械差速轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)性能分析[J];河南科技大學學報(自然科學版);2009年05期

9 李宏才;閆清東;陳觀南;;零差速雙流傳動教學實驗平臺開發(fā)與應用[J];實驗技術(shù)與管理;2011年11期

10 李建華;;輪式工程車輛防滑差速系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究[J];科技致富向?qū)?2012年29期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 曹付義;周志立;賈鴻社;;履帶車輛液壓機械差速轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)動態(tài)仿真[A];農(nóng)業(yè)機械化與新農(nóng)村建設——中國農(nóng)業(yè)機械學會2006年學術(shù)年會論文集（上冊）[C];2006年

2 王濤;丁惜瀛;張擎;王亞楠;;雙輪驅(qū)動差速控制試驗平臺設計及仿真[A];第十屆沈陽科學學術(shù)年會論文集（信息科學與工程技術(shù)分冊）[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王璦國;電動機差速轉(zhuǎn)子[N];今日信息報;2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 許美斯;雙輪轂電機電子差速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制策略研究[D];河北聯(lián)合大學;2014年

2 解文辰;輪轂驅(qū)動電動汽車輪間差速控制策略研究[D];安徽工程大學;2015年

3 馬浩軍;電動汽車電子差速控制系統(tǒng)研究[D];浙江大學;2016年

4 張勇;融合輔助轉(zhuǎn)向功能的電動輪汽車電子差速控制研究[D];江蘇大學;2016年

5 童貽銀;雙電機后輪驅(qū)動電動汽車電子差速系統(tǒng)的仿真研究[D];華南理工大學;2016年

6 張亞新;基于輪轂電機的電子差速控制系統(tǒng)研究[D];山東理工大學;2016年

7 鄒曉君;差速電機設計[D];南昌大學;2013年

8 趙智輝;電驅(qū)動三輪車輛電子差速控制方法研究[D];重慶大學;2010年

9 范仲偉;制動介入式防滑差速系統(tǒng)控制策略研究[D];武漢理工大學;2008年

10 鄭洪興;輪式工程機械自動防滑差速系統(tǒng)研究[D];中南林學院;2003年

，

本文編號：1030007