獨(dú)立懸架式電動(dòng)汽車前輪擺振與主動(dòng)控制技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-19 12:28
在大氣污染和石油安全的雙重壓力下,各國(guó)汽車廠商、零配件供應(yīng)商、各個(gè)大學(xué)和研究所投入大量人力物力進(jìn)行電動(dòng)汽車的研發(fā),推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展和普及。作為汽車動(dòng)力學(xué)的經(jīng)典問題,前輪擺振也出現(xiàn)在了新興的電動(dòng)汽車上,因此針對(duì)電動(dòng)汽車的前輪擺振問題,需要進(jìn)行單獨(dú)研究。以往的汽車前輪擺振研究對(duì)象主要是非獨(dú)立懸架汽車,研究思路是通過優(yōu)化汽車參數(shù)達(dá)到規(guī)避擺振的目的。由于前輪擺振的影響因素較多且各因素之間相互作用,使得這種研究思路無法徹底解決擺振問題。本文借鑒已有的研究成果,針對(duì)獨(dú)立懸架式電動(dòng)汽車,嘗試采用主動(dòng)控制技術(shù)解決前輪擺振問題。仿真結(jié)果表明,主動(dòng)控制系統(tǒng)能有效抑制電動(dòng)汽車前輪擺振現(xiàn)象,系統(tǒng)表現(xiàn)出較好的魯棒性。本文的具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)采用獨(dú)立懸架和整體式轉(zhuǎn)向器的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)汽車,通過添加主動(dòng)控制模塊建立了電動(dòng)汽車前輪擺振動(dòng)力學(xué)模型。并根據(jù)所建立的模型,應(yīng)用第二類拉格朗日方程列寫出了前輪擺振動(dòng)力學(xué)微分方程。(2)基于電動(dòng)汽車前輪擺振動(dòng)力學(xué)模型,采用現(xiàn)代控制理論中的輸出反饋控制策略,建立了前輪擺振主動(dòng)控制系統(tǒng)。對(duì)整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng),利用李亞普多夫穩(wěn)定性判據(jù)從理論上證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(3)針對(duì)本文...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及選題意義
1.2 電動(dòng)汽車技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)
1.3 汽車動(dòng)力學(xué)概述
1.4 汽車前輪擺振問題綜述
1.4.1 前輪擺振的現(xiàn)象
1.4.2 前輪擺振的危害
1.4.3 前輪擺振研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
1.5 主動(dòng)控制理論概述
1.6 主要研究目標(biāo)和內(nèi)容
1.6.1 研究目標(biāo)
1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 前輪擺振動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建
2.1 引言
2.2 考慮車輪定位參數(shù)的前輪擺振動(dòng)力學(xué)模型
2.2.0 前輪定位參數(shù)
2.2.1 輪胎力學(xué)特性
2.2.2 前輪擺振動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.3 前輪擺振動(dòng)力學(xué)微分方程
2.3.1 拉格朗日方程
2.3.2 輪胎側(cè)向力方程
2.3.3 前輪擺振動(dòng)力學(xué)微分方程的建立
2.4 本章小結(jié)
第3章 前輪擺振控制系統(tǒng)模型構(gòu)建
3.1 引言
3.2 前輪擺振系統(tǒng)狀態(tài)方程
3.2.1 狀態(tài)空間基本概念
3.2.2 前輪擺振系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立
3.3 控制系統(tǒng)模型概述
3.4 輸出反饋控制律的構(gòu)建
3.4.1 狀態(tài)方程的修正
3.4.2 狀態(tài)觀測(cè)器和反饋控制器的設(shè)計(jì)
3.4.3 被控系統(tǒng)穩(wěn)定性的證明
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于Matlab的前輪擺振仿真分析
4.1 引言
4.2 前輪擺振仿真計(jì)算參數(shù)
4.3 前輪擺振動(dòng)力學(xué)模型仿真分析
4.4 前輪擺振控制系統(tǒng)仿真分析
4.4.1 輸出反饋控制系統(tǒng)仿真結(jié)果分析
4.4.2 三種情況下的系統(tǒng)仿真結(jié)果比較
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于CarSim的前輪擺振仿真分析
5.1 引言
5.2 CarSim簡(jiǎn)介
5.3 前輪擺振聯(lián)合仿真模型
5.4 前輪擺振聯(lián)合仿真分析
5.4.1 輸出反饋控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真結(jié)果分析
5.4.2 三種情況下的聯(lián)合仿真結(jié)果比較
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 不足與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究概況及發(fā)展綜述[J]. 李勇,徐興,孫曉東,江浩斌,曲亞萍. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2017(06)
[2]我國(guó)成品油消費(fèi)增速放緩[J]. 肅寧,楊一帆. 中國(guó)石油企業(yè). 2017(03)
[3]新型外轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)分析設(shè)計(jì)[J]. 張建偉,向中凡,蔣亞風(fēng). 煤礦機(jī)械. 2016(02)
[4]2015年全國(guó)機(jī)動(dòng)車和駕駛?cè)搜该驮鲩L(zhǎng) 新增汽車1781多萬汽車保有量增長(zhǎng)創(chuàng)歷史新高[J]. 沈后功,周凱. 汽車與安全. 2016(02)
[5]基于ADVISOR的四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真[J]. 高欣然,蹇小平,鄧家奇. 汽車電器. 2016(01)
[6]車輪不平衡對(duì)自卸車行駛平順性影響的研究[J]. 王登峰,蔣榮超,劉漢光,徐昌城. 汽車工程. 2015(02)
[7]電動(dòng)汽車傳動(dòng)方案的選擇[J]. 徐威,張若平. 汽車工程師. 2014(08)
[8]七速雙離合變速器的傳動(dòng)分析[J]. 鄭勁. 汽車零部件. 2014(02)
[9]三輪汽車前輪自激擺振特性研究[J]. 王鵬,魏道高. 汽車工程學(xué)報(bào). 2013(05)
[10]面向性能的汽車運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型回顧[J]. 管欣,逄淑一. 汽車工程. 2011(09)
博士論文
[1]分岔理論在汽車轉(zhuǎn)向輪擺振機(jī)理及其控制策略研究中的應(yīng)用[D]. 李勝.吉林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]輕型卡車擺振線性不穩(wěn)定和非線性分岔的仿真研究[D]. 王祥.吉林大學(xué) 2017
[2]輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車耦合動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 魯超.山東理工大學(xué) 2016
[3]冗余振動(dòng)臺(tái)內(nèi)力耦合機(jī)理及控制方法研究[D]. 呂文斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中汽車轉(zhuǎn)向輪擺振的研究[D]. 陳帆.湖南大學(xué) 2013
[5]某客車前輪擺振及影響因素分析[D]. 張衛(wèi)豐.南京航空航天大學(xué) 2010
[6]汽車前輪制動(dòng)擺振影響因素研究[D]. 劉鵬.長(zhǎng)安大學(xué) 2008
[7]汽車前輪擺振的仿真計(jì)算研究[D]. 賀麗娟.河北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):2986989
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及選題意義
1.2 電動(dòng)汽車技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)
1.3 汽車動(dòng)力學(xué)概述
1.4 汽車前輪擺振問題綜述
1.4.1 前輪擺振的現(xiàn)象
1.4.2 前輪擺振的危害
1.4.3 前輪擺振研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
1.5 主動(dòng)控制理論概述
1.6 主要研究目標(biāo)和內(nèi)容
1.6.1 研究目標(biāo)
1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 前輪擺振動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建
2.1 引言
2.2 考慮車輪定位參數(shù)的前輪擺振動(dòng)力學(xué)模型
2.2.0 前輪定位參數(shù)
2.2.1 輪胎力學(xué)特性
2.2.2 前輪擺振動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.3 前輪擺振動(dòng)力學(xué)微分方程
2.3.1 拉格朗日方程
2.3.2 輪胎側(cè)向力方程
2.3.3 前輪擺振動(dòng)力學(xué)微分方程的建立
2.4 本章小結(jié)
第3章 前輪擺振控制系統(tǒng)模型構(gòu)建
3.1 引言
3.2 前輪擺振系統(tǒng)狀態(tài)方程
3.2.1 狀態(tài)空間基本概念
3.2.2 前輪擺振系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立
3.3 控制系統(tǒng)模型概述
3.4 輸出反饋控制律的構(gòu)建
3.4.1 狀態(tài)方程的修正
3.4.2 狀態(tài)觀測(cè)器和反饋控制器的設(shè)計(jì)
3.4.3 被控系統(tǒng)穩(wěn)定性的證明
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于Matlab的前輪擺振仿真分析
4.1 引言
4.2 前輪擺振仿真計(jì)算參數(shù)
4.3 前輪擺振動(dòng)力學(xué)模型仿真分析
4.4 前輪擺振控制系統(tǒng)仿真分析
4.4.1 輸出反饋控制系統(tǒng)仿真結(jié)果分析
4.4.2 三種情況下的系統(tǒng)仿真結(jié)果比較
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于CarSim的前輪擺振仿真分析
5.1 引言
5.2 CarSim簡(jiǎn)介
5.3 前輪擺振聯(lián)合仿真模型
5.4 前輪擺振聯(lián)合仿真分析
5.4.1 輸出反饋控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真結(jié)果分析
5.4.2 三種情況下的聯(lián)合仿真結(jié)果比較
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 不足與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究概況及發(fā)展綜述[J]. 李勇,徐興,孫曉東,江浩斌,曲亞萍. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2017(06)
[2]我國(guó)成品油消費(fèi)增速放緩[J]. 肅寧,楊一帆. 中國(guó)石油企業(yè). 2017(03)
[3]新型外轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)分析設(shè)計(jì)[J]. 張建偉,向中凡,蔣亞風(fēng). 煤礦機(jī)械. 2016(02)
[4]2015年全國(guó)機(jī)動(dòng)車和駕駛?cè)搜该驮鲩L(zhǎng) 新增汽車1781多萬汽車保有量增長(zhǎng)創(chuàng)歷史新高[J]. 沈后功,周凱. 汽車與安全. 2016(02)
[5]基于ADVISOR的四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真[J]. 高欣然,蹇小平,鄧家奇. 汽車電器. 2016(01)
[6]車輪不平衡對(duì)自卸車行駛平順性影響的研究[J]. 王登峰,蔣榮超,劉漢光,徐昌城. 汽車工程. 2015(02)
[7]電動(dòng)汽車傳動(dòng)方案的選擇[J]. 徐威,張若平. 汽車工程師. 2014(08)
[8]七速雙離合變速器的傳動(dòng)分析[J]. 鄭勁. 汽車零部件. 2014(02)
[9]三輪汽車前輪自激擺振特性研究[J]. 王鵬,魏道高. 汽車工程學(xué)報(bào). 2013(05)
[10]面向性能的汽車運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型回顧[J]. 管欣,逄淑一. 汽車工程. 2011(09)
博士論文
[1]分岔理論在汽車轉(zhuǎn)向輪擺振機(jī)理及其控制策略研究中的應(yīng)用[D]. 李勝.吉林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]輕型卡車擺振線性不穩(wěn)定和非線性分岔的仿真研究[D]. 王祥.吉林大學(xué) 2017
[2]輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車耦合動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 魯超.山東理工大學(xué) 2016
[3]冗余振動(dòng)臺(tái)內(nèi)力耦合機(jī)理及控制方法研究[D]. 呂文斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中汽車轉(zhuǎn)向輪擺振的研究[D]. 陳帆.湖南大學(xué) 2013
[5]某客車前輪擺振及影響因素分析[D]. 張衛(wèi)豐.南京航空航天大學(xué) 2010
[6]汽車前輪制動(dòng)擺振影響因素研究[D]. 劉鵬.長(zhǎng)安大學(xué) 2008
[7]汽車前輪擺振的仿真計(jì)算研究[D]. 賀麗娟.河北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):2986989
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