8×8轮毂电机驱动车辆转矩分配控制策略研究
发布时间：2021-05-27 12:26
当今战场对于军用车辆的机动性能和防护性能要求愈来愈高,轮式装甲车具备良好的动力性和机动性,世界各国都在纷纷进行研究,同时,多轮独立驱动技术是目前领域内的研究热点和重要发展方向,相比于传统的内燃机驱动,其在车辆动力学控制和驱动力分配等方面有着明显的优势。本文以某8×8轮毂电机驱动车辆为研究对象,建立了包括整车动力学、悬架、轮毂电机、轮胎等关键部件的模型,并进行了基于Matlab的建模分析,验证了模型的有效性。进行车辆动力学分析和研究,分析了轮毂电机驱动系统对车辆操纵稳定性的影响,研究了车辆操纵稳定性控制方法,从轮胎摩擦椭圆角度分析了不同车轮对转矩的贡献度,并基于此建立了分层结构的转矩分配方法,上层采用了基于PID控制的纵向车速和横摆力矩跟踪控制,下层控制器以整车纵向车速及横摆角速度为观测对象,根据车辆状态进行基于规则的转矩分配,建立了基于串联链式的分配规则,该规则在工程应用方面有较大优势,而且算法速度快,可以在一定程度上提高车辆机动性。建立基于MATLAB/Simulink的转矩分配控制策略仿真分析模型,通过转向及各种路面的仿真测试,验证了设计的驱动力分配控制系统的有效性,在几种较为恶劣...
【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 轮毂电机驱动车辆国内外研究概况
1.2.1 国外研究概况
1.2.2 国内研究概况
1.3 多轮独立驱动转矩分配技术
1.3.1 基于规则的转矩分配策略
1.3.2 基于目标优化的转矩分配策略
1.4 本文研究工作
第2章 车辆动力学建模及稳定性分析
2.1 整车系统简介
2.2 车辆动力学模型
2.2.1 整车动力学分析
2.2.2 悬架模型
2.2.3 车轮运动学分析
2.2.4 轮毂电机模型
2.2.6 轮胎模型
2.2.7 车轮侧偏角及滑移率分析
2.2.8 转向模型
2.2.9 二自由度模型
2.3 matlab建模
2.4 模型验证
2.5 本章小结
第3章 基于分层结构的转矩分配控制策略
3.0 车辆稳定性分析
3.1 基于PID控制的上层控制层
3.2 基于规则的下层转矩分配控制层
3.3 滑移率协调控制
3.4 本章小结
第4章 转矩分配规则研究
4.1 分模块思想
4.2 基于摩擦圆及轴荷的四象限转矩分配优先度分析及仿真
4.3 转矩分配方法的制定和实现
4.4 本章小结
第5章 基于Matlab/Simulink仿真分析
5.1 仿真模型
5.1.1 模型搭建
5.1.2 仿真参数
5.1.3 仿真工况
5.2 不同工况的仿真分析
5.2.1 阶跃转向工况
5.2.2 正弦转角输入
5.2.3 规避工况
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 创新之处
6.3 不足与展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文与研究成果清单
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]独立驱动电动汽车横摆力矩的模糊控制算法[J]. 许建,张政,李翔,尹卫平,许忪. 西安交通大学学报. 2014(07)
[2]线控四轮独立驱动轮毂电机电动车集成控制[J]. 李刚,宗长富,陈国迎,洪伟,何磊. 吉林大学学报(工学版). 2012(04)
[3]分布式驱动电动汽车驱动转矩协调控制[J]. 褚文博,罗禹贡,赵峰,李克强. 汽车工程. 2012(03)
[4]基于横摆力矩分配的车辆稳定控制研究[J]. 张思奇,张天侠,周淑文. 中国机械工程. 2012(06)
[5]基于转矩分配的电动汽车横摆稳定性控制[J]. 丁惜瀛,张钦爽,覃艳丽,苑克臣. 大功率变流技术. 2011(05)
[6]世界装甲战车发展动向[J]. 张卫东. 国外坦克. 2011(05)
[7]质心侧偏角对车辆稳定性影响的研究[J]. 张晨晨,夏群生,何乐. 汽车工程. 2011(04)
[8]基于最大可传递转矩估计的主动稳定性控制(英文)[J]. 殷德军,大前学,清水浩,堀洋一. 汽车安全与节能学报. 2011(01)
[9]陆战平台全电化技术研究综述[J]. 臧克茂. 装甲兵工程学院学报. 2011(01)
[10]基于滑模控制的四轮驱动电动汽车稳定性控制[J]. 赵艳娥,张建武. 上海交通大学学报. 2009(10)
博士论文
[1]8×8轮毂电机驱动车辆操纵稳定性分析与控制研究[D]. 刘明春.北京理工大学 2015
[2]线控四轮独立驱动轮毂电机电动汽车稳定性与节能控制研究[D]. 李刚.吉林大学 2013
[3]四轮独立线控电动汽车试验平台搭建与集成控制策略研究[D]. 陈国迎.吉林大学 2012
[4]4WID/4WIS电动车辆防滑与横摆稳定性控制研究[D]. 杨福广.山东大学 2010
[5]四轮独立电驱动车辆实验平台及驱动力控制系统研究[D]. 王博.清华大学 2009
硕士论文
[1]电动汽车横向稳定性分析及驱动力分配研究[D]. 叶俊.哈尔滨工业大学 2013
[2]分布式驱动电动汽车动力系统建模与驱动力控制[D]. 郎文嵩.吉林大学 2013
[3]基于目标优化的四轮驱动电动汽车转矩分配策略研究[D]. 李文.电子科技大学 2013
[4]四轮独立驱动电动汽车节能控制策略研究[D]. 蔡卫兵.吉林大学 2013
[5]多轮独立驱动电动车的协调控制[D]. 王国强.武汉理工大学 2013
[6]轮毂电机电动汽车动力学建模与转矩节能分配算法研究[D]. 姜男.吉林大学 2012
[7]四轮独立驱动电动汽车驱动控制策略的研究[D]. 蒋振江.重庆理工大学 2012
本文编号：3207563
【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 轮毂电机驱动车辆国内外研究概况
1.2.1 国外研究概况
1.2.2 国内研究概况
1.3 多轮独立驱动转矩分配技术
1.3.1 基于规则的转矩分配策略
1.3.2 基于目标优化的转矩分配策略
1.4 本文研究工作
第2章 车辆动力学建模及稳定性分析
2.1 整车系统简介
2.2 车辆动力学模型
2.2.1 整车动力学分析
2.2.2 悬架模型
2.2.3 车轮运动学分析
2.2.4 轮毂电机模型
2.2.6 轮胎模型
2.2.7 车轮侧偏角及滑移率分析
2.2.8 转向模型
2.2.9 二自由度模型
2.3 matlab建模
2.4 模型验证
2.5 本章小结
第3章 基于分层结构的转矩分配控制策略
3.0 车辆稳定性分析
3.1 基于PID控制的上层控制层
3.2 基于规则的下层转矩分配控制层
3.3 滑移率协调控制
3.4 本章小结
第4章 转矩分配规则研究
4.1 分模块思想
4.2 基于摩擦圆及轴荷的四象限转矩分配优先度分析及仿真
4.3 转矩分配方法的制定和实现
4.4 本章小结
第5章 基于Matlab/Simulink仿真分析
5.1 仿真模型
5.1.1 模型搭建
5.1.2 仿真参数
5.1.3 仿真工况
5.2 不同工况的仿真分析
5.2.1 阶跃转向工况
5.2.2 正弦转角输入
5.2.3 规避工况
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 创新之处
6.3 不足与展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文与研究成果清单
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]独立驱动电动汽车横摆力矩的模糊控制算法[J]. 许建,张政,李翔,尹卫平,许忪. 西安交通大学学报. 2014(07)
[2]线控四轮独立驱动轮毂电机电动车集成控制[J]. 李刚,宗长富,陈国迎,洪伟,何磊. 吉林大学学报(工学版). 2012(04)
[3]分布式驱动电动汽车驱动转矩协调控制[J]. 褚文博,罗禹贡,赵峰,李克强. 汽车工程. 2012(03)
[4]基于横摆力矩分配的车辆稳定控制研究[J]. 张思奇,张天侠,周淑文. 中国机械工程. 2012(06)
[5]基于转矩分配的电动汽车横摆稳定性控制[J]. 丁惜瀛,张钦爽,覃艳丽,苑克臣. 大功率变流技术. 2011(05)
[6]世界装甲战车发展动向[J]. 张卫东. 国外坦克. 2011(05)
[7]质心侧偏角对车辆稳定性影响的研究[J]. 张晨晨,夏群生,何乐. 汽车工程. 2011(04)
[8]基于最大可传递转矩估计的主动稳定性控制(英文)[J]. 殷德军,大前学,清水浩,堀洋一. 汽车安全与节能学报. 2011(01)
[9]陆战平台全电化技术研究综述[J]. 臧克茂. 装甲兵工程学院学报. 2011(01)
[10]基于滑模控制的四轮驱动电动汽车稳定性控制[J]. 赵艳娥,张建武. 上海交通大学学报. 2009(10)
博士论文
[1]8×8轮毂电机驱动车辆操纵稳定性分析与控制研究[D]. 刘明春.北京理工大学 2015
[2]线控四轮独立驱动轮毂电机电动汽车稳定性与节能控制研究[D]. 李刚.吉林大学 2013
[3]四轮独立线控电动汽车试验平台搭建与集成控制策略研究[D]. 陈国迎.吉林大学 2012
[4]4WID/4WIS电动车辆防滑与横摆稳定性控制研究[D]. 杨福广.山东大学 2010
[5]四轮独立电驱动车辆实验平台及驱动力控制系统研究[D]. 王博.清华大学 2009
硕士论文
[1]电动汽车横向稳定性分析及驱动力分配研究[D]. 叶俊.哈尔滨工业大学 2013
[2]分布式驱动电动汽车动力系统建模与驱动力控制[D]. 郎文嵩.吉林大学 2013
[3]基于目标优化的四轮驱动电动汽车转矩分配策略研究[D]. 李文.电子科技大学 2013
[4]四轮独立驱动电动汽车节能控制策略研究[D]. 蔡卫兵.吉林大学 2013
[5]多轮独立驱动电动车的协调控制[D]. 王国强.武汉理工大学 2013
[6]轮毂电机电动汽车动力学建模与转矩节能分配算法研究[D]. 姜男.吉林大学 2012
[7]四轮独立驱动电动汽车驱动控制策略的研究[D]. 蒋振江.重庆理工大学 2012
本文编号：3207563
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