四輪轉(zhuǎn)向-驅(qū)動電動汽車由于具有轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)矩獨立可控的特點,相較于中央驅(qū)動汽車在車輛穩(wěn)定性控制中有顯著的優(yōu)勢。本文以四輪轉(zhuǎn)向-驅(qū)動電動汽車為研究對象,研究基于側(cè)向和橫擺穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)/集成控制方法研究,主要研究內(nèi)容如下:（1）搭建了包括四自由度車身、獨立驅(qū)動車輪、非線性輪胎模型在內(nèi)的四輪轉(zhuǎn)向-驅(qū)動電動汽車動力學(xué)仿真模型,通過仿真對比驗證了模型的有效性,為后續(xù)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)矩控制策略的研究奠定了基礎(chǔ);（2）為了充分結(jié)合四輪轉(zhuǎn)向和四輪轉(zhuǎn)矩控制在汽車穩(wěn)定性控制中的特點,考慮輪胎的非線性特性建立線性時變（LTV）控制模型,基于LQR算法解耦后輪轉(zhuǎn)角與附加橫擺力矩的控制量輸出,借助遺傳算法和模糊邏輯的思想,探討了LQR控制中最優(yōu)權(quán)重矩陣的獲取。仿真結(jié)果表明:線性時變最優(yōu)控制（LTV-LQR）方法在輪胎處于非線性區(qū)具有較好的性能表現(xiàn),在給定的轉(zhuǎn)角階躍輸入下,相較于線性化輪胎模型下的最優(yōu)控制方法,最大側(cè)向速度抑制效果提升45.8%,橫擺角速度跟隨效果提升6.47%。（3）考慮到LTV-LQR控制策略受權(quán)重矩陣影響、實時性不夠的缺陷,提出一種基于質(zhì)心側(cè)偏角零化的前饋附加后輪轉(zhuǎn)角與直接橫擺力矩集成控制（ARS+... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

早期的四輪轉(zhuǎn)

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2和基于AFS的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制（如寶馬BMW/采埃孚ZF主動前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)[11]）在集中驅(qū)動汽車上已廣泛配置，因此近20年DYC和AFS的研究熱度在持續(xù)上升。近十年“四輪轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制”和“主動前輪轉(zhuǎn)向”具有數(shù)量相當(dāng)?shù)恼撐陌l(fā)文量，而主動前輪轉(zhuǎn)向是傳統(tǒng)汽車底盤穩(wěn)定性控制的先進(jìn)技術(shù)，也能反應(yīng)基于分布式驅(qū)動汽車的四輪轉(zhuǎn)向控制技術(shù)仍是專業(yè)內(nèi)的研究熱點。(a)中國知網(wǎng)底盤四輪轉(zhuǎn)向-驅(qū)動技術(shù)發(fā)文量(b)高IF期刊底盤四輪轉(zhuǎn)向-驅(qū)動技術(shù)發(fā)文量圖1-2近20年底盤穩(wěn)定性控制技術(shù)相關(guān)發(fā)文量雖然四輪轉(zhuǎn)向-驅(qū)動汽車產(chǎn)業(yè)化短期內(nèi)不會有巨大突破，但許多科研院校和企業(yè)都在嘗試搭建獨立驅(qū)動轉(zhuǎn)向汽車或分布式驅(qū)動汽車并基于底盤平臺驗證轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)矩控制策略。分布式驅(qū)動汽車的構(gòu)建主要依賴于高集成度及功率密度的輪轂電機(jī)驅(qū)動模塊，近些年舍弗勒Schaeffler、Protean等零部件廠商及科研機(jī)構(gòu)均開發(fā)過面向商用或基礎(chǔ)研究的輪轂電機(jī)總成[12]-[14]，如圖1-3所示。(a)舍弗勒輪轂電機(jī)(b)Protean輪轂電機(jī)(c)華南理工大學(xué)電動輪圖1-3獨立驅(qū)動模塊總成及分布式驅(qū)動整車平臺分布式驅(qū)動汽車不僅可以實現(xiàn)對輪轂電機(jī)驅(qū)動總成性能的驗證，還可以基于整車平臺測試四輪轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制算法。Protean開發(fā)了一款面向測試的分布式驅(qū)動樣車（圖1-1a），

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2和基于AFS的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制（如寶馬BMW/采埃孚ZF主動前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)[11]）在集中驅(qū)動汽車上已廣泛配置，因此近20年DYC和AFS的研究熱度在持續(xù)上升。近十年“四輪轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性控制”和“主動前輪轉(zhuǎn)向”具有數(shù)量相當(dāng)?shù)恼撐陌l(fā)文量，而主動前輪轉(zhuǎn)向是傳統(tǒng)汽車底盤穩(wěn)定性控制的先進(jìn)技術(shù)，也能反應(yīng)基于分布式驅(qū)動汽車的四輪轉(zhuǎn)向控制技術(shù)仍是專業(yè)內(nèi)的研究熱點。(a)中國知網(wǎng)底盤四輪轉(zhuǎn)向-驅(qū)動技術(shù)發(fā)文量(b)高IF期刊底盤四輪轉(zhuǎn)向-驅(qū)動技術(shù)發(fā)文量圖1-2近20年底盤穩(wěn)定性控制技術(shù)相關(guān)發(fā)文量雖然四輪轉(zhuǎn)向-驅(qū)動汽車產(chǎn)業(yè)化短期內(nèi)不會有巨大突破，但許多科研院校和企業(yè)都在嘗試搭建獨立驅(qū)動轉(zhuǎn)向汽車或分布式驅(qū)動汽車并基于底盤平臺驗證轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)矩控制策略。分布式驅(qū)動汽車的構(gòu)建主要依賴于高集成度及功率密度的輪轂電機(jī)驅(qū)動模塊，近些年舍弗勒Schaeffler、Protean等零部件廠商及科研機(jī)構(gòu)均開發(fā)過面向商用或基礎(chǔ)研究的輪轂電機(jī)總成[12]-[14]，如圖1-3所示。(a)舍弗勒輪轂電機(jī)(b)Protean輪轂電機(jī)(c)華南理工大學(xué)電動輪圖1-3獨立驅(qū)動模塊總成及分布式驅(qū)動整車平臺分布式驅(qū)動汽車不僅可以實現(xiàn)對輪轂電機(jī)驅(qū)動總成性能的驗證，還可以基于整車平臺測試四輪轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制算法。Protean開發(fā)了一款面向測試的分布式驅(qū)動樣車（圖1-1a），

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]四輪轉(zhuǎn)向車輛橫擺角速度反饋與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)混合控制的研究[J]. 宋宇,陳無畏,陳黎卿.  汽車工程. 2013(01)

博士論文
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[2]四輪轉(zhuǎn)向汽車側(cè)向動力學(xué)最優(yōu)控制和內(nèi)外環(huán)聯(lián)合控制研究[D]. 劉啟佳.北京理工大學(xué) 2014
[3]四輪獨立線控電動汽車試驗平臺搭建與集成控制策略研究[D]. 陳國迎.吉林大學(xué) 2012



本文編號：3078111