智能化全線控電動(dòng)車輛的自主跟蹤控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 22:15
智能全線控電動(dòng)車輛是一種利用線控技術(shù)控制每個(gè)車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的新型純電動(dòng)汽車,與傳統(tǒng)車輛相比具有諸多優(yōu)勢(shì)。隨著汽車日趨智能化、電動(dòng)化、線控化及網(wǎng)聯(lián)化,自主駕駛技術(shù)受到了廣泛關(guān)注,具有靈活特性全線控電動(dòng)車輛為自主駕駛技術(shù)提供了良好的應(yīng)用平臺(tái)。底盤綜合控制與路徑跟蹤控制策略是實(shí)現(xiàn)智能化全線控電動(dòng)汽車的技術(shù)關(guān)鍵,本研究依托國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“分布式全線控電動(dòng)汽車可重構(gòu)集成控制策略研究”(編號(hào):51505178),研究智能化全線控電動(dòng)車輛的自主跟蹤控制策略。其中,通過(guò)相平面分析判斷全線控電動(dòng)車輛狀態(tài),并在常規(guī)工況中以車輛經(jīng)濟(jì)性為主要控制目標(biāo),在極限工況以穩(wěn)定性為主,選取不同的優(yōu)化目標(biāo)和約束條件,建立適應(yīng)全工況下的底盤綜合控制策略,然后對(duì)路徑規(guī)劃以及跟蹤控制進(jìn)行研究,充分發(fā)揮全電控電動(dòng)車輛優(yōu)勢(shì)。具體的研究?jī)?nèi)容如下:(1)采用分層控制架構(gòu)實(shí)現(xiàn)全線控電動(dòng)車輛底盤的智能化綜合控制:在運(yùn)動(dòng)控制層中設(shè)計(jì)滑模控制算法(SMC)得到車輛目標(biāo)總力和總力矩;在分配優(yōu)化層中,在常規(guī)工況下基于電機(jī)MAP圖的能量效率優(yōu)化分配四個(gè)輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)矩以減少電機(jī)功率損耗同時(shí)獲得再生制動(dòng)的回收能量,并通過(guò)轉(zhuǎn)角分配以...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一些高校全線控試驗(yàn)車
圖 2.2 和 30 /xV km h下的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性區(qū)域 圖 2.3 不同條件下的穩(wěn)定邊界選取穩(wěn)定性區(qū)域的確定方式為:.................................................. (2-14)從圖 2.3 不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)μ增加時(shí),穩(wěn)定性邊界范圍是遞增的。在相同的車速不同路面摩擦系數(shù)下,得到穩(wěn)定性邊界的斜率(在選取坐標(biāo)軸交點(diǎn)時(shí),讀取過(guò)程會(huì)有微小誤差,采用保守設(shè)計(jì)原則近似選取縮小穩(wěn)定性邊界的交點(diǎn)),然后進(jìn)行二次擬合,可以得到路面摩擦系數(shù)與邊界斜率的關(guān)系為:在相同路面摩擦系數(shù)μ下,不同縱向速度 Vx 與第三象限一個(gè)特征點(diǎn)( , )F F (穩(wěn)點(diǎn)邊界在第三象限會(huì)交于一點(diǎn)為特征點(diǎn),可以近似讀出)坐標(biāo)存在一定關(guān)系,穩(wěn)定邊界是近似經(jīng)過(guò)這個(gè)特征點(diǎn),再結(jié)合邊界斜率,通過(guò)代入法可以得到 0.81 2 E E21E 2.2057 4.1064 1.263212 220.417702 0.224362 1.0125x xE g V g V
圖 2.2 和 30 /xV km h下的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性區(qū)域 圖 2.3 不同條件下的穩(wěn)定邊界選取穩(wěn)定性區(qū)域的確定方式為:.................................................. (2-14)從圖 2.3 不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)μ增加時(shí),穩(wěn)定性邊界范圍是遞增的。在相同的車速不同路面摩擦系數(shù)下,得到穩(wěn)定性邊界的斜率(在選取坐標(biāo)軸交點(diǎn)時(shí),讀取過(guò)程會(huì)有微小誤差,采用保守設(shè)計(jì)原則近似選取縮小穩(wěn)定性邊界的交點(diǎn)),然后進(jìn)行二次擬合,可以得到路面摩擦系數(shù)與邊界斜率的關(guān)系為:在相同路面摩擦系數(shù)μ下,不同縱向速度 Vx 與第三象限一個(gè)特征點(diǎn)( , )F F (穩(wěn)點(diǎn)邊界在第三象限會(huì)交于一點(diǎn)為特征點(diǎn),可以近似讀出)坐標(biāo)存在一定關(guān)系,穩(wěn)定邊界是近似經(jīng)過(guò)這個(gè)特征點(diǎn),再結(jié)合邊界斜率,通過(guò)代入法可以得到 0.81 2 E E21E 2.2057 4.1064 1.263212 220.417702 0.224362 1.0125x xE g V g V
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于曲率與車速的兩點(diǎn)智能控制駕駛員模型[J]. 楊浩,黃江,李正網(wǎng),李攀,韓中海. 汽車技術(shù). 2017(08)
[2]智能車輛運(yùn)動(dòng)控制研究綜述[J]. 郭景華,李克強(qiáng),羅禹貢. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]智能車輛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)[J]. 郭景華,羅禹貢,李克強(qiáng). 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(07)
[4]國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 劉卓然,陳健,林凱,趙英杰,許海平. 電力建設(shè). 2015(07)
[5]電動(dòng)輪汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)控制策略[J]. 宋世欣,王慶年,王達(dá). 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(02)
[6]能源革命:為了可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)[J]. 杜祥琬. 中國(guó)人口.資源與環(huán)境. 2014(07)
[7]智能車輛設(shè)計(jì)中駕駛員模型回顧與展望[J]. 陳濤,李曉旭,孫林,魏朗. 汽車技術(shù). 2014(06)
[8]分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車動(dòng)力學(xué)控制發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 余卓平,馮源,熊璐. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[9]簡(jiǎn)單城市環(huán)境下地面無(wú)人駕駛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J]. 姜巖,趙熙俊,龔建偉,熊光明,陳慧巖. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(20)
[10]基于預(yù)瞄模糊PID控制的嵌入式輪式機(jī)器人設(shè)計(jì)[J]. 蔡耀儀. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(09)
博士論文
[1]智能汽車方向與速度綜合決策的混合機(jī)理與規(guī)則建模研究[D]. 張立增.吉林大學(xué) 2017
[2]無(wú)人駕駛車輛智能水平的定量評(píng)價(jià)[D]. 孫揚(yáng).北京理工大學(xué) 2014
[3]基于質(zhì)心側(cè)偏角相平面的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)研究[D]. 劉偉.吉林大學(xué) 2013
[4]高速公路環(huán)境中自主駕駛車輛運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制[D]. 叢巖峰.吉林大學(xué) 2011
碩士論文
[1]分布式電動(dòng)汽車復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)控制策略的研究[D]. 劉文超.吉林大學(xué) 2017
[2]分布式全線控電動(dòng)汽車建模及集成控制研究[D]. 糜沛紋.吉林大學(xué) 2017
[3]電動(dòng)車能量回饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 崔方.江蘇科技大學(xué) 2014
[4]智能交通中車輛最優(yōu)路徑規(guī)劃策略研究[D]. 林清巖.吉林大學(xué) 2013
[5]基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法的機(jī)器人路徑規(guī)劃算法研究[D]. 沈文君.暨南大學(xué) 2009
[6]基于人工勢(shì)場(chǎng)法的機(jī)器人路徑規(guī)劃研究[D]. 趙榮齊.山東大學(xué) 2008
[7]移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃方法研究[D]. 王麗.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3069894
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一些高校全線控試驗(yàn)車
圖 2.2 和 30 /xV km h下的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性區(qū)域 圖 2.3 不同條件下的穩(wěn)定邊界選取穩(wěn)定性區(qū)域的確定方式為:.................................................. (2-14)從圖 2.3 不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)μ增加時(shí),穩(wěn)定性邊界范圍是遞增的。在相同的車速不同路面摩擦系數(shù)下,得到穩(wěn)定性邊界的斜率(在選取坐標(biāo)軸交點(diǎn)時(shí),讀取過(guò)程會(huì)有微小誤差,采用保守設(shè)計(jì)原則近似選取縮小穩(wěn)定性邊界的交點(diǎn)),然后進(jìn)行二次擬合,可以得到路面摩擦系數(shù)與邊界斜率的關(guān)系為:在相同路面摩擦系數(shù)μ下,不同縱向速度 Vx 與第三象限一個(gè)特征點(diǎn)( , )F F (穩(wěn)點(diǎn)邊界在第三象限會(huì)交于一點(diǎn)為特征點(diǎn),可以近似讀出)坐標(biāo)存在一定關(guān)系,穩(wěn)定邊界是近似經(jīng)過(guò)這個(gè)特征點(diǎn),再結(jié)合邊界斜率,通過(guò)代入法可以得到 0.81 2 E E21E 2.2057 4.1064 1.263212 220.417702 0.224362 1.0125x xE g V g V
圖 2.2 和 30 /xV km h下的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性區(qū)域 圖 2.3 不同條件下的穩(wěn)定邊界選取穩(wěn)定性區(qū)域的確定方式為:.................................................. (2-14)從圖 2.3 不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)μ增加時(shí),穩(wěn)定性邊界范圍是遞增的。在相同的車速不同路面摩擦系數(shù)下,得到穩(wěn)定性邊界的斜率(在選取坐標(biāo)軸交點(diǎn)時(shí),讀取過(guò)程會(huì)有微小誤差,采用保守設(shè)計(jì)原則近似選取縮小穩(wěn)定性邊界的交點(diǎn)),然后進(jìn)行二次擬合,可以得到路面摩擦系數(shù)與邊界斜率的關(guān)系為:在相同路面摩擦系數(shù)μ下,不同縱向速度 Vx 與第三象限一個(gè)特征點(diǎn)( , )F F (穩(wěn)點(diǎn)邊界在第三象限會(huì)交于一點(diǎn)為特征點(diǎn),可以近似讀出)坐標(biāo)存在一定關(guān)系,穩(wěn)定邊界是近似經(jīng)過(guò)這個(gè)特征點(diǎn),再結(jié)合邊界斜率,通過(guò)代入法可以得到 0.81 2 E E21E 2.2057 4.1064 1.263212 220.417702 0.224362 1.0125x xE g V g V
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[1]基于曲率與車速的兩點(diǎn)智能控制駕駛員模型[J]. 楊浩,黃江,李正網(wǎng),李攀,韓中海. 汽車技術(shù). 2017(08)
[2]智能車輛運(yùn)動(dòng)控制研究綜述[J]. 郭景華,李克強(qiáng),羅禹貢. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2016(02)
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[4]國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 劉卓然,陳健,林凱,趙英杰,許海平. 電力建設(shè). 2015(07)
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[6]能源革命:為了可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)[J]. 杜祥琬. 中國(guó)人口.資源與環(huán)境. 2014(07)
[7]智能車輛設(shè)計(jì)中駕駛員模型回顧與展望[J]. 陳濤,李曉旭,孫林,魏朗. 汽車技術(shù). 2014(06)
[8]分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車動(dòng)力學(xué)控制發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 余卓平,馮源,熊璐. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[9]簡(jiǎn)單城市環(huán)境下地面無(wú)人駕駛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J]. 姜巖,趙熙俊,龔建偉,熊光明,陳慧巖. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(20)
[10]基于預(yù)瞄模糊PID控制的嵌入式輪式機(jī)器人設(shè)計(jì)[J]. 蔡耀儀. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(09)
博士論文
[1]智能汽車方向與速度綜合決策的混合機(jī)理與規(guī)則建模研究[D]. 張立增.吉林大學(xué) 2017
[2]無(wú)人駕駛車輛智能水平的定量評(píng)價(jià)[D]. 孫揚(yáng).北京理工大學(xué) 2014
[3]基于質(zhì)心側(cè)偏角相平面的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)研究[D]. 劉偉.吉林大學(xué) 2013
[4]高速公路環(huán)境中自主駕駛車輛運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制[D]. 叢巖峰.吉林大學(xué) 2011
碩士論文
[1]分布式電動(dòng)汽車復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)控制策略的研究[D]. 劉文超.吉林大學(xué) 2017
[2]分布式全線控電動(dòng)汽車建模及集成控制研究[D]. 糜沛紋.吉林大學(xué) 2017
[3]電動(dòng)車能量回饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 崔方.江蘇科技大學(xué) 2014
[4]智能交通中車輛最優(yōu)路徑規(guī)劃策略研究[D]. 林清巖.吉林大學(xué) 2013
[5]基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法的機(jī)器人路徑規(guī)劃算法研究[D]. 沈文君.暨南大學(xué) 2009
[6]基于人工勢(shì)場(chǎng)法的機(jī)器人路徑規(guī)劃研究[D]. 趙榮齊.山東大學(xué) 2008
[7]移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃方法研究[D]. 王麗.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3069894
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