【摘要】：輪轂驅(qū)動電動汽車擁有整車布置結(jié)構(gòu)簡化、底盤主動控制以及操控方便性方面的明顯優(yōu)勢和未來前景,受到國內(nèi)外學(xué)者們的著重關(guān)注和研究。但該類車型采用多電機獨立驅(qū)動,使得其在轉(zhuǎn)向時,各車輪的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的控制成了關(guān)鍵課題,同時,還存在局部電機失效問題,嚴(yán)重影響到整車的行駛穩(wěn)定性和安全性。針對此問題,本文基于自制的四輪轂驅(qū)動實驗樣車,開展了輪轂驅(qū)動電動汽車差速助力轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制方面的研究,主要內(nèi)容如下。(1)應(yīng)用等效滑模理論,構(gòu)建差速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。運用if-else語句對系統(tǒng)進行補充,解決電動車左右轉(zhuǎn)向問題。完成蛇形行駛及不同控制方法的對比仿真實驗。仿真結(jié)果表明,所建立的差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)既可實現(xiàn)在轉(zhuǎn)向工況下對各車輪輪速的差速控制,又體現(xiàn)出比PI控制系統(tǒng)更優(yōu)的性能。(2)建立實際與期望兩種整車狀態(tài)方程。運用滑�？刂圃�,設(shè)計轉(zhuǎn)矩分配控制器,同樣進行蛇形行駛仿真試驗。結(jié)果表明,在轉(zhuǎn)向過程中,兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)矩得到了很好的控制,保證了電動車的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。同時,制定出單電機失效容錯工況的車輛轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制策略并實現(xiàn)了仿真分析。(3)急轉(zhuǎn)和連續(xù)轉(zhuǎn)向工況操縱穩(wěn)定性仿真。通過七自由度整車模型,實現(xiàn)對樣車的操縱穩(wěn)定性分析。仿真結(jié)果表明,實驗樣車擁有較好的操穩(wěn)性能。對樣車進行了三維模型建立,并研制出了實驗樣車。運用DSP芯片控制樣車進行了行駛實驗。結(jié)果表明,所設(shè)計的系統(tǒng)能夠應(yīng)用到實際樣車并能夠使其完成轉(zhuǎn)向行駛。
【學(xué)位授予單位】：安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72
【圖文】：

內(nèi)外研究現(xiàn)狀幾年，探索輪轂驅(qū)動電動汽車的熱潮從未減弱和停止過。專家對差速驅(qū)動助力轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制這兩個關(guān)鍵領(lǐng)域的關(guān)。速驅(qū)動助力轉(zhuǎn)向研究現(xiàn)狀3 年，[文獻 4]探究了電子差速控制策略，通過對多種驅(qū)動方案分析出在轉(zhuǎn)向時至少要對一個轉(zhuǎn)向輪進行控制才能保證精確轉(zhuǎn)4 年，[文獻 5]根據(jù) Ackermann 轉(zhuǎn)向原理，搭建了適用于低速轉(zhuǎn)在輪轂驅(qū)動實車上測試了各車輪速度變化情況[5]。[文獻 6]改示的實驗用車，該車以無刷直流電機為驅(qū)動電機，設(shè)計了差速 DSP 芯片為核心設(shè)計了控制系統(tǒng)，嘗試了實車加速和轉(zhuǎn)向行駛的

建立了相應(yīng)的差速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，有效減小了車輛的轉(zhuǎn)彎半徑[9]。[文獻 10]基于對轉(zhuǎn)向工況的分析，對差速轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)進行了仿真，并利用 HY-TTC 60 處理器將預(yù)設(shè)的各輪速度和轉(zhuǎn)向角通過 CAN 總線輸送到電機驅(qū)動器，實現(xiàn)對電動輪速度與轉(zhuǎn)角的控制[10]。2017 年，[文獻 11]針對輪轂驅(qū)動電動汽車的助力轉(zhuǎn)向問題，基于主銷轉(zhuǎn)向力矩差，制定了相應(yīng)的閉環(huán)控制策略，在實驗樣車上進行的測試展現(xiàn)出了助力轉(zhuǎn)向控制器對改善轉(zhuǎn)向輕便性的能力[11]。[文獻 12]設(shè)計了一種兼顧助力轉(zhuǎn)向的差速控制器。對轉(zhuǎn)向時的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩制定控制方案，利用 Carsim 和 Simulink 進行了聯(lián)合仿真，且在如圖 1-2 所示的樣車上實現(xiàn)了差速轉(zhuǎn)向功能[12]。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊朝陽;王云超;馮培鋒;;多軸輪轂式電動汽車實驗臺設(shè)計與實驗[J];機械設(shè)計與制造;2015年11期

2 郭偉;郁雯雯;夏友亮;王漢杰;;無刷直流電機轉(zhuǎn)速控制策略仿真研究[J];計算機仿真;2015年09期

3 解后循;宋衛(wèi)東;;模糊自適應(yīng)PID無刷直流電機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)建模與仿真[J];機電技術(shù);2014年06期

4 薛粹松;王英;;基于MATLAB的無刷直流電機雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的研究[J];伺服控制;2014年12期

5 柴健;李旭宇;陳剛;陳鵬飛;潘麗娟;;四輪獨立驅(qū)動輪轂式電動汽車轉(zhuǎn)向控制策略研究[J];公路與汽運;2014年05期

6 蔣鳴雷;張欣;楊慶保;;純電動汽車低速轉(zhuǎn)向差速控制方法研究[J];北京汽車;2014年02期

7 方煒;張輝;劉曉東;;無刷直流電機雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計[J];電源學(xué)報;2014年02期

8 徐國凱;葛平淑;王娟;韓桂英;;四輪轂獨立驅(qū)動電動汽車協(xié)調(diào)控制技術(shù)綜述[J];大連民族學(xué)院學(xué)報;2014年01期

9 朱劍波;;無刷直流電機控制系統(tǒng)的仿真與分析[J];國外電子測量技術(shù);2013年12期

10 劉新磊;何洪文;王喜明;彭劍坤;;分布式驅(qū)動電動汽車電機容錯控制策略的研究[J];計算機仿真;2013年11期

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1 任秉韜;四輪驅(qū)動電動汽車轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)優(yōu)化控制研究[D];吉林大學(xué);2017年

2 高琳琳;四輪獨立驅(qū)動獨立轉(zhuǎn)向電動汽車控制與協(xié)調(diào)方法研究[D];吉林大學(xué);2017年

3 靳彪;輪轂電機驅(qū)動電動汽車狀態(tài)參數(shù)觀測及轉(zhuǎn)矩分配策略研究[D];北京交通大學(xué);2016年

4 彭思侖;輪轂電機轉(zhuǎn)矩優(yōu)化方法研究[D];吉林大學(xué);2014年

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1 劉旭宇;四輪驅(qū)動電動汽車轉(zhuǎn)向驅(qū)動控制策略研究[D];江蘇大學(xué);2017年

2 唐自強;分布式驅(qū)動電動汽車驅(qū)動控制策略研究[D];長安大學(xué);2017年

3 王洋;基于最優(yōu)分配的四輪獨立驅(qū)動電動汽車容錯控制研究[D];江蘇大學(xué);2017年

4 孫曉文;汽車橫擺力矩控制與差動助力轉(zhuǎn)向的可拓協(xié)調(diào)控制[D];合肥工業(yè)大學(xué);2017年

5 王吳杰;雙輪轂電機驅(qū)動電動汽車差速與助力轉(zhuǎn)向協(xié)調(diào)控制研究[D];江蘇大學(xué);2016年

6 高超;基于無刷直流電機的電子差速器及其相關(guān)問題研究[D];山東大學(xué);2016年

7 張春初;四輪輪轂電機驅(qū)動電動汽車轉(zhuǎn)向工況轉(zhuǎn)矩分配方法研究[D];大連理工大學(xué);2016年

8 劉秋生;輪轂電機電動汽車實車平臺及其驅(qū)動控制策略研究[D];西華大學(xué);2016年

9 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(xué);2016年

10 鄒中華;輪轂電機驅(qū)動電動汽車電子差速控制策略研究[D];重慶大學(xué);2016年

本文編號：2719479