【摘要】：輪轂電機(jī)全輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛各輪轉(zhuǎn)矩獨(dú)立可控且響應(yīng)快速,有利于整車(chē)動(dòng)力學(xué)控制的實(shí)施,但是動(dòng)力學(xué)控制所需的縱向車(chē)速、路面附著系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)信息很難依靠基本的車(chē)載傳感器獲取。為此,論文開(kāi)發(fā)了輪轂電機(jī)全輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)估計(jì)算法,主要研究工作如下:1)輪轂電機(jī)全輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛仿真模型建立。依托課題組實(shí)車(chē)平臺(tái),通過(guò)Matlab/Simulink與Carsim軟件平臺(tái)建立基于Dugoff輪胎模型的輪轂電機(jī)全輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛7自由度整車(chē)仿真模型,并對(duì)模型進(jìn)行初步仿真驗(yàn)證。2)路面附著系數(shù)估計(jì)算法設(shè)計(jì)。提出一種基于衰減記憶的無(wú)跡卡爾曼濾波估計(jì)算法,通過(guò)衰減記憶濾波,有效利用觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)變量進(jìn)行實(shí)時(shí)加權(quán),從而提高參數(shù)估計(jì)精度;結(jié)合各輪轉(zhuǎn)矩易測(cè),提出使用車(chē)輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型求得的車(chē)輪縱向力反饋修正Dugoff輪胎模型求得的縱向力,從而提高輪胎縱向力輸入量精度,進(jìn)而間接提高了路面附著系數(shù)估計(jì)精度。3)車(chē)輛行駛狀態(tài)參數(shù)估計(jì)算法設(shè)計(jì)�？紤]到模型誤差及縱側(cè)向車(chē)速、橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角等觀測(cè)參數(shù)之間的強(qiáng)耦合性,提出一種基于模糊邏輯修正的自適應(yīng)無(wú)跡卡爾曼濾波估計(jì)算法,引入的模糊邏輯系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)過(guò)程噪聲及量測(cè)噪聲進(jìn)行實(shí)時(shí)修正,從而提高參數(shù)估計(jì)的精度及工況適應(yīng)性。另外,將路面坡度參數(shù)融合到系統(tǒng)狀態(tài)變量,提高了算法利用率。4)觀測(cè)算法集成設(shè)計(jì)與實(shí)車(chē)試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)路面附著系數(shù)和車(chē)輛行駛狀態(tài)參數(shù)估計(jì)算法的集成設(shè)計(jì),兩部分參數(shù)可以相互交互與相互校正,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的完整性,通過(guò)仿真平臺(tái)對(duì)集成算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證,并結(jié)合課題組實(shí)車(chē)平臺(tái),完成了集成算法在不同工況下的實(shí)車(chē)試驗(yàn)。仿真與實(shí)車(chē)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果均表明,論文開(kāi)發(fā)的基于衰減記憶的無(wú)跡卡爾曼濾波算法和基于模糊邏輯修正的自適應(yīng)無(wú)跡卡爾曼濾波算法,提高了路面附著系數(shù)和車(chē)輛行駛狀態(tài)參數(shù)估計(jì)的精度和穩(wěn)定性,能夠保證整車(chē)動(dòng)力學(xué)控制所需參數(shù)的性能要求,具有重要的理論指導(dǎo)和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

度等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)得到了各大車(chē)企及高等院校等汽車(chē)研究單位的廣泛1 為 Carsim 的工作界面，，左側(cè)部分是車(chē)輛參數(shù)及仿真工況的設(shè)置，車(chē)輛類(lèi)型的選擇、車(chē)輛參數(shù)的設(shè)置和試驗(yàn)工況的設(shè)定等；中間部求解器，可以與 Matlab/Simulink 無(wú)縫連接進(jìn)行聯(lián)合仿真，且求解運(yùn)算速度；右側(cè)部分是運(yùn)算結(jié)果顯示及進(jìn)行相應(yīng)處理模塊，具有畫(huà)顯示等功能，可用于對(duì)比分析所建立的整車(chē)仿真模型的性能。

節(jié)將從以下幾個(gè)部分進(jìn)行相應(yīng)模型的建立工作。動(dòng)力學(xué)模型模型的建立是后續(xù)路面附著系數(shù)和車(chē)輛行駛狀態(tài)，是影響估計(jì)器運(yùn)行性能的關(guān)鍵因素，需要在估計(jì)出權(quán)衡。考慮到車(chē)輛是一個(gè)強(qiáng)非線性復(fù)雜系統(tǒng)，基并針對(duì)輪轂電機(jī)全輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)及控制特點(diǎn)，和車(chē)身橫擺 3 個(gè)方向運(yùn)動(dòng)自由度的非線性車(chē)輛模的影響及車(chē)輛在加速、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向工況時(shí)引起的輪示。根據(jù)剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)原理及牛頓力學(xué)建立如下力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U469.72

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本文編號(hào)：2704830