【摘要】：在石油資源日漸枯竭和環(huán)境污染的雙重椏棜之下,以新能源汽車逐步替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的變革已在大力推動當中,而純電動汽車無疑是眾多替代方案中最矚目的一個。分布式驅(qū)動電動汽車以輪轂電機直驅(qū)車輪,是一個冗余動力學(xué)系統(tǒng),具有其他動力-傳動構(gòu)型不可比擬的動力學(xué)控制優(yōu)勢。本文以獨立可控的四輪輪轂電機驅(qū)動的分布式驅(qū)動電動汽車為研究對象,對車輛行駛狀態(tài)觀測和車輛橫向穩(wěn)定性控制開展研究。分別建立了三自由度和七自由度的車輛動力學(xué)模型、Dugoff輪胎模型,作為分布式驅(qū)動電動汽車的行駛狀態(tài)觀測器及橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ);基于車輛動力學(xué)仿真軟件veDYNA,建立了包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型、懸架系統(tǒng)模型、輪轂電機模型、分布式驅(qū)動系統(tǒng)模型、車速跟隨模塊的分布式驅(qū)動電動汽車仿真模型�；谠肼曌赃m應(yīng)擴展卡爾曼濾波(noise adaptation-extended Kalman filter,NA-EKF)算法設(shè)計了分布式驅(qū)動電動汽車行駛狀態(tài)觀測器,用以觀測車輛的橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角和縱向車速;基于所建立的分布式驅(qū)動電動汽車仿真平臺對所設(shè)計的行駛狀態(tài)觀測器進行驗證,結(jié)果表明:相較于EKF觀測器,所設(shè)計的行駛狀態(tài)觀測器可有效解決先驗統(tǒng)計信息不準確和時變噪聲輸入造成觀測精度低的問題,試驗中各行駛狀態(tài)觀測量最大的平均絕對誤差不超過34.23%,最大的均方根誤差不超過25.22%,最大峰值絕對誤差較小。采集所設(shè)計的分布式驅(qū)動電動汽車行駛狀態(tài)觀測器的觀測狀態(tài)量,以橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角為控制量,設(shè)計了分層式的分布式驅(qū)動電動汽車橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng):基于螺旋滑模算法,設(shè)計了控制增益的自適應(yīng)律;以此設(shè)計了基于自適應(yīng)螺旋滑模(adaptive twisting sliding mode,ATSM)算法的、“前饋+反饋”結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)上層控制器,用以計算維持車輛橫向穩(wěn)定的直接橫擺力矩;并通過對上層控制器作Lyapunov穩(wěn)定性分析,得出了穩(wěn)定性條件;進而提出了一種最優(yōu)縱向力分配算法設(shè)計控制系統(tǒng)下層控制器,用以根據(jù)所獲得的直接橫擺力矩,計算四輪力矩分配�；谒⒌姆植际津�(qū)動電動汽車仿真模型,建立了分布式驅(qū)動電動汽車橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)仿真模型;分別作高、低附著路面下的,中、高速蛇行工況仿真試驗、高速雙移線工況仿真試驗,結(jié)果表明:所設(shè)計的分布式驅(qū)動電動汽車橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)使車輛較好地跟隨期望運動狀態(tài),四輪力矩分配合理,既能保證施加一個有效的直接橫擺力矩維持車輛的橫向穩(wěn)定,又不至于使一側(cè)輪胎側(cè)向力容易先達到飽和而發(fā)生橫向失穩(wěn),有效提高車輛橫向穩(wěn)定裕度,可有效保證分布式驅(qū)動電動汽車的橫向穩(wěn)定性。
【圖文】：

圖 1.1 輪轂電機結(jié)構(gòu)Fig.1.1 Structure of in-wheel motor圖 1.2 分布式驅(qū)動電動汽車結(jié)構(gòu)Fig.1.2 Structure of distributed drive electric veh1.2 分式驅(qū)動電動汽車的構(gòu)型特點與發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 分布式驅(qū)動電動汽車構(gòu)型特點

圖 1.1 輪轂電機結(jié)構(gòu)Fig.1.1 Structure of in-wheel motor圖 1.2 分布式驅(qū)動電動汽車結(jié)構(gòu)Fig.1.2 Structure of distributed drive electric veh1.2 分式驅(qū)動電動汽車的構(gòu)型特點與發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 分布式驅(qū)動電動汽車構(gòu)型特點
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72

【參考文獻】

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本文編號：2661591