發(fā)布時間：2017-10-30 18:41

  本文關鍵詞：電動汽車底盤多目標集成控制研究

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【摘要】：在“安全、節(jié)能、環(huán)�！钡内厔菹�,由電動汽車帶來的汽車電氣化進程在不斷加快。以電子控制為核心,以電驅(qū)動、電傳動、電制動和電轉(zhuǎn)向等為執(zhí)行機構的新一代汽車底盤系統(tǒng)已成為未來汽車工業(yè)發(fā)展的潮流與前沿。新一代電動汽車底盤系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展為底盤控制系統(tǒng)的智能集成提供了良好的機遇,同時,也帶來了更多的挑戰(zhàn),系統(tǒng)的冗余程度更高,耦合更嚴重,控制目標更加復雜多樣,實現(xiàn)電動汽車底盤系統(tǒng)多目標集成控制變得迫在眉睫。本文結合國家自然科學基金項目和“863”項目,提出了面向四輪獨立控制電動汽車的底盤多目標集成控制策略。設計了電動汽車底盤集成控制架構,開發(fā)了前饋與反饋相結合的集成控制算法,提出了動態(tài)多目標控制分配策略,并利用自主設計的MATLAB/Simulink與Car Sim聯(lián)合仿真平臺和基于雙d SPACE的快速控制原型試驗平臺分別進行了離線仿真和硬件在環(huán)試驗,對控制策略進行了測試和分析。(1)構建了電動汽車底盤集成控制架構,包括電子電氣架構與底盤動力學集成控制架構。電動汽車電子電氣架構設計確定了系統(tǒng)硬件布置方案,系統(tǒng)通訊電氣架構等;底盤動力學集成控制架構采用結構分層與功能分類的思想,將控制系統(tǒng)分為感知層、命令層、控制分配層和執(zhí)行層。(2)設計了電動汽車底盤多目標集成控制策略。感知層基于參考模型識別駕駛員意圖;命令層結合PI反饋控制與基于車輛逆模型的前饋控制,計算期望車體廣義力;控制分配層采用優(yōu)化控制分配的方法,實現(xiàn)了輪胎力的多目標控制分配;執(zhí)行層將輪胎力轉(zhuǎn)換為具體的底盤執(zhí)行機構動作。(3)基于MATLAB/Simulink與Car Sim軟件,搭建了聯(lián)合仿真平臺,進行了典型工況仿真測試。在離線環(huán)境下,驗證了控制系統(tǒng)對被控車輛動力性,經(jīng)濟性,操縱穩(wěn)定性的綜合控制效果。(4)搭建了雙d SPACE快速控制原型試驗平臺,把被控車輛模型與控制算法分別下載到兩個d SPACE原型控制器中,使用CAN總線進行通訊,選取典型工況,進行快速控制原型測試,驗證了控制策略的實時控制效果。結果表明:本文設計的電動汽車底盤多目標集成控制系統(tǒng)實時響應良好,顯著的提高了車輛的綜合性能。
【關鍵詞】：車輛工程 電動汽車 底盤集成控制 多目標 控制分配
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 電動汽車底盤集成控制的研究背景和意義9-11
• 1.1.1 電動汽車底盤集成控制的研究背景9-10
• 1.1.2 電動汽車底盤集成控制的研究意義10-11
• 1.2 汽車底盤集成控制發(fā)展概述11-21
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容21-23
• 第2章 電動汽車底盤集成控制架構研究23-39
• 2.1 電動汽車控制系統(tǒng)電子電氣架構研究23-31
• 2.1.1 汽車控制系統(tǒng)電子電氣架構分析23-26
• 2.1.2 電動汽車控制系統(tǒng)電子電氣架構設計26-31
• 2.2 電動汽車底盤集成控制架構研究31-37
• 2.2.1 汽車底盤集成控制架構分析31-34
• 2.2.2 電動汽車底盤集成控制架構設計34-37
• 2.3 本章小結37-39
• 第3章 電動汽車底盤多目標集成控制策略研究39-63
• 3.1 感知層設計39-45
• 3.1.1 參考模型的建立39-42
• 3.1.2 參考模型的參數(shù)標定42-45
• 3.2 命令層設計45-47
• 3.3 控制分配層設計47-60
• 3.3.1 基于動力學的多目標集成控制分配策略48-52
• 3.3.2 考慮能量的多目標集成控制分配策略52-60
• 3.4 執(zhí)行層設計60
• 3.5 本章小結60-63
• 第4章 電動汽車底盤多目標集成控制策略離線仿真分析63-77
• 4.1 離線仿真平臺構建63-65
• 4.2 典型工況離線仿真測試分析65-75
• 4.2.1 正弦延遲工況離線仿真測試分析65-69
• 4.2.2 雙移線工況離線仿真測試分析69-71
• 4.2.3 低附著路面緊急制動工況離線仿真測試分析71-73
• 4.2.4 NEDC循環(huán)工況離線仿真測試分析73-75
• 4.3 文章小結75-77
• 第5章 基于雙dSPACE的快速控制原型試驗77-89
• 5.1 雙dSPACE快速控制原型試驗臺構建77-81
• 5.2 典型工況快速控制原型測試分析81-87
• 5.2.1 正弦延遲工況快速控制原型測試分析82-84
• 5.2.2 雙移線工況快速控制原型測試分析84-85
• 5.2.3 低附著路面緊急制動工況快速控制原型測試分析85-86
• 5.2.4 NEDC循環(huán)工況快速控制原型測試分析86-87
• 5.3 本章小結87-89
• 第6章 全文總結與展望89-91
• 6.1 全文總結89-90
• 6.2 研究展望90-91
• 參考文獻91-99
• 作者簡介及在校期間所取得的科研成果99-101
• 致謝101

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本文編號：1118866