發(fā)布時(shí)間：2017-07-19 15:27

  本文關(guān)鍵詞：分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制

  更多相關(guān)文章： 分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車 永磁同步電機(jī) 橫擺穩(wěn)定性 前饋加反饋

【摘要】：近年來,日益嚴(yán)重的環(huán)境和能源問題給新能源汽車的發(fā)展帶來新的機(jī)遇。分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車由于傳動(dòng)鏈短、車內(nèi)空間利用率高、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)受到業(yè)內(nèi)人士的普遍關(guān)注,具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼?針對(duì)分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車后續(xù)延伸課題的研究是十分必要的。鑒于多數(shù)交通事故的發(fā)生是由于汽車失穩(wěn)引起的,且汽車安全問題歷來為人們所重視,本文圍繞分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制這一課題進(jìn)行如下研究:首先,建立了電機(jī)模型。詳細(xì)論述了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,并采用SVPWM控制方法實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)電機(jī)的控制;基于MATLAB/Simulink軟件進(jìn)行電機(jī)建模仿真,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制,并重點(diǎn)分析了電機(jī)在給定轉(zhuǎn)矩下的響應(yīng)情況,結(jié)果表明無論是模型的響應(yīng)時(shí)間還是控制精度均能夠滿足電動(dòng)車的一般控制要求,證明了電機(jī)模型的正確性。其次,建立了電動(dòng)車模型�？紤]車輛的縱向運(yùn)動(dòng)、側(cè)向運(yùn)動(dòng)、橫擺、側(cè)傾以及四個(gè)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)建立八自由度整車模型,利用電機(jī)模型替換單輪模型作為動(dòng)力源,完成電動(dòng)車建模;選取“魔術(shù)公式”輪胎模型,并考慮了聯(lián)合工況下的輪胎特性;采用蛇形行駛工況對(duì)電動(dòng)車模型進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,仿真結(jié)果表明電動(dòng)車模型響應(yīng)迅速且能較好地跟隨轉(zhuǎn)角輸入,滿足了駕駛員的駕駛預(yù)期。再次,設(shè)計(jì)了直接橫擺力矩控制器。選取質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度為控制變量,并基于二自由度車輛模型建立觀測(cè)器對(duì)質(zhì)心側(cè)偏角進(jìn)行估計(jì);基于轉(zhuǎn)彎工況進(jìn)行仿真,對(duì)比分析了單純前饋、單純反饋以及“前饋+反饋”三種控制方法,優(yōu)選整體控制效果較好、抗干擾能力較強(qiáng)的“前饋+反饋”控制算法,設(shè)計(jì)了直接橫擺力矩控制器。最后,以前后軸動(dòng)態(tài)載荷估計(jì)為比例進(jìn)行車輪轉(zhuǎn)矩分配,并針對(duì)“雙移線”工況和J-turn工況進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明在兩種工況下質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度均較小,控制器控制效果良好。說明采用直接橫擺力矩控制能夠有效提高分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的操穩(wěn)性。
【關(guān)鍵詞】：分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車 永磁同步電機(jī) 橫擺穩(wěn)定性 前饋加反饋
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題研究的目的和意義8-9
• 1.2 直接橫擺力矩控制國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 直接橫擺力矩控制方法10-11
• 1.2.2 車輛狀態(tài)參數(shù)觀測(cè)方法11-13
• 1.2.3 驅(qū)動(dòng)力/制動(dòng)力分配方法13-14
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容14-16
• 2 輪轂電機(jī)的建模及其控制16-32
• 2.1 坐標(biāo)變換與變換矩陣16-17
• 2.2 永磁同步電機(jī)模型17-19
• 2.2.1 三相靜止ABC坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)模型17-18
• 2.2.2 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型18-19
• 2.3 空間矢量脈寬調(diào)制19-26
• 2.3.1 逆變器電壓輸出模式19-20
• 2.3.2 電壓空間矢量合成20-22
• 2.3.3 SVPWM控制算法22-26
• 2.4 基于MATLAB/Simulink的永磁同步電機(jī)建模26-27
• 2.5 電機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證27-30
• 2.5.1 輪轂電機(jī)27-28
• 2.5.2 電動(dòng)輪試驗(yàn)臺(tái)架28-29
• 2.5.3 電機(jī)實(shí)驗(yàn)29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-32
• 3 電動(dòng)車動(dòng)力學(xué)模型32-44
• 3.1 直線行駛動(dòng)力學(xué)模型32-33
• 3.1.1 汽車行駛方程式32
• 3.1.2 汽車行駛的附著條件32
• 3.1.3 汽車的功率平衡32-33
• 3.2 輪胎模型33-37
• 3.2.1 輪胎坐標(biāo)系33
• 3.2.2 “魔術(shù)公式”輪胎模型33-37
• 3.3 電動(dòng)車模型37-40
• 3.4 電動(dòng)車模型仿真分析與驗(yàn)證40-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 4 直接橫擺力矩控制策略44-62
• 4.1 車輛穩(wěn)定性控制參數(shù)的選取45
• 4.2 控制變量理想值的確定45-46
• 4.3 質(zhì)心側(cè)偏角狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)46-52
• 4.3.1 狀態(tài)觀測(cè)器基本原理47-48
• 4.3.2 質(zhì)心側(cè)偏角估計(jì)48-51
• 4.3.3 基于MATLAB/Simulink的質(zhì)心側(cè)偏角觀測(cè)器建模與仿真51-52
• 4.4 直接橫擺力矩“前饋+反饋”控制器設(shè)計(jì)52-54
• 4.4.1 前饋控制補(bǔ)償器設(shè)計(jì)52-53
• 4.4.2 反饋控制補(bǔ)償器設(shè)計(jì)53-54
• 4.5 直接橫擺力矩模糊控制器設(shè)計(jì)54-58
• 4.5.1 模糊控制的基本原理和組成54-55
• 4.5.2 模糊控制器設(shè)計(jì)55-58
• 4.6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)力分配策略58-60
• 4.7 本章小結(jié)60-62
• 5 直接橫擺力矩控制仿真與分析62-70
• 5.1 基于MATLAB/Simulink的控制器建模62-63
• 5.1.1 直接橫擺力矩“前饋+反饋”控制器建模62
• 5.1.2 直接橫擺力矩模糊控制器建模62-63
• 5.2 直接橫擺力矩控制仿真分析63-68
• 5.2.1 “前饋+反饋”控制與單純前饋或反饋控制的對(duì)比分析63-64
• 5.2.2 移線工況仿真分析64-66
• 5.2.3 J-turn工況仿真分析66-68
• 5.3 本章小結(jié)68-70
• 6 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 全文總結(jié)70
• 6.2 不足與展望70-72
• 致謝72-74
• 參考文獻(xiàn)74-76

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本文編號(hào)：563615