当前位置:主页 > 科技论文 > 汽车论文 >

四轮独立驱动电动汽车轮胎力及整车行驶状态集成观测

发布时间:2018-09-08 20:01
【摘要】:为应对能源危机与环境污染的双重挑战,保持人类的可持续发展,电动汽车已成为全球汽车工业研究的热点。其中,四轮独立驱动(4WID)电动汽车由于其诸多潜力与优势被视为未来汽车的发展方向。其驱动结构变革带来控制自由度的提高,使得4WID电动汽车在主动安全控制系统方面极具潜力。然而,主动安全控制系统准确实施的前提是车辆当前状态的准确获取,但直接测量某些车辆状态信息的车载传感器价格极其昂贵,且信号受环境的影响较大。因此,如何根据低成本车载传感器实时准确地估计这些不易测量的状态是4WID电动汽车稳定性控制系统的关键问题。本文采用多种状态观测理论与方法,实现对4WID电动车辆重要状态信息的集成观测。主要研究工作如下:1、介绍了4WID电动汽车的发展现状和技术特点,汽车状态观测的国内外研究现状和意义。然后推导了4WID电动汽车整车数学模型,分析轮胎模型与车身动力学之间的连接关系,建立基于“魔术轮胎”的七自由度(7DOF)整车仿真模型。采用Car Sim车身动力学仿真软件验证整车仿真模型的正确性,为集成状态观测奠定基础。2、针对4WID电动汽车轮毂电机的转速和转矩易于获取的特点设计轮胎纵向力观测器;采用低成本的车载传感器,构建基于随机卡尔曼滤波(RKF)算法的轮胎侧向力观测器和基于卡尔曼滤波(KF)算法的纵向速度观测器;继而利用轮胎力和纵向速度的观测值,构建基于神经网络左逆(NNLI)的质心侧偏角观测器,实现了车身状态参数集成观测器的构建,并在不同工况下进行了联合仿真研究。3、搭建了4WID电动汽车的软硬件试验平台,基于半实物仿真系统DS1103对轮胎侧向力观测器和纵向速度观测器进行了实验验证。仿真和实验结果表明:线性或非线性工况下的集成观测器都具有较好的观测效果。
[Abstract]:In order to meet the dual challenges of energy crisis and environmental pollution and maintain the sustainable development of human beings, electric vehicles have become a hot spot in the global automotive industry. Among them, four wheel independent drive (4WID) electric vehicle is regarded as the future development direction of automobile because of its many potentialities and advantages. The change of driving structure leads to the improvement of control degree of freedom, which makes 4WID electric vehicle have great potential in active safety control system. However, the premise of accurate implementation of active safety control system is the accurate acquisition of the current state of the vehicle, but the price of the vehicle sensor which directly measures some vehicle state information is extremely expensive, and the signal is greatly affected by the environment. Therefore, how to estimate these unmeasurable states accurately and in real time based on low-cost on-board sensors is the key problem in the stability control system of 4WID electric vehicles. In this paper, a variety of state observation theories and methods are used to realize the integrated observation of the important state information of 4WID electric vehicles. The main research work is as follows: 1. This paper introduces the development and technical characteristics of 4WID electric vehicle, and the research status and significance of vehicle state observation at home and abroad. Then, the mathematical model of 4WID electric vehicle is derived, the connection between tire model and body dynamics is analyzed, and the simulation model of 7DOF vehicle based on "Magic Tire" is established. The Car Sim vehicle dynamics simulation software is used to verify the correctness of the vehicle simulation model, which lays a foundation for the integrated state observation. Aiming at the characteristics of the speed and torque of the hub motor of 4WID electric vehicle, a tire longitudinal force observer is designed. The tire lateral force observer based on stochastic Kalman filter (RKF) algorithm and the longitudinal velocity observer based on Kalman filter (KF) algorithm are constructed by using low cost vehicle sensor. Based on the neural network left inverse (NNLI), the centroid side angle observer is constructed, and the integrated observer of body state parameters is constructed. The joint simulation research. 3. The software and hardware test platform of 4WID electric vehicle are built. The tire lateral force observer and longitudinal velocity observer are verified based on the hardware-in-the-loop simulation system DS1103. The simulation and experimental results show that the integrated observer under linear or nonlinear conditions has a good observation effect.
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U469.72

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王庆年;张缓缓;靳立强;;四轮独立驱动电动车转向驱动的转矩协调控制[J];吉林大学学报(工学版);2007年05期

2 张婷婷;;四轮独立驱动电动车抗侧向干扰的研究[J];科技资讯;2010年21期

3 胡桂林;新型轮对电机一体化独立驱动系统研究方案[J];电力机车技术;2002年01期

4 靳立强,王庆年,宋传学;四轮独立驱动电动汽车动力学控制系统仿真[J];吉林大学学报(工学版);2004年04期

5 沈勇,吴新文;基于复合神经网络模型的四轮独立驱动电动车控制[J];汽车工程;2004年04期

6 李洁莹;;四轮独立驱动电动汽车稳定性仿真研究[J];机电信息;2014年18期

7 续丹;王国栋;曹秉刚;冯晓辉;;独立驱动电动汽车的转矩优化分配策略研究[J];西安交通大学学报;2012年03期

8 葛如海;季从东;王斌;刘德仿;;可实现大角度转向的电动汽车独立驱动机构的设计与分析[J];轻型汽车技术;2014年03期

9 顾燕;王萍;;浅谈四轮独立驱动控制在微型纯电动汽车上的应用[J];机电信息;2009年36期

10 马雷;赵云;王连东;赵明慧;杨志安;李宁;;四轮独立驱动电动汽车等转矩转弯试验及滑动率分析[J];中国机械工程;2010年06期

相关会议论文 前5条

1 胡桂林;;新型轮对电机一体化独立驱动系统研究方案[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年

2 张缓缓;王庆年;靳立强;;四轮独立驱动电机特性对车辆直线行驶稳定性影响的研究[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年

3 阮久宏;杨福广;邱绪云;李贻斌;;基于LuGre动态模型的车轮独立驱动控制研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

4 朱绍鹏;邱斌斌;吴志军;张华;刘孝龙;;两轮独立驱动电动汽车的驱动力控制策略研究[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年

5 卢少波;CW Lim;李小鹏;;线控独立驱动电动车制动失效容错控制研究[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年

相关重要报纸文章 前3条

1 山东 朱炎炎;电动车车轮独立驱动转向困难原因剖析及解决方法[N];电子报;2013年

2 李春海;高档独立驱动凹版印刷机的设计、制造及安装调试[N];中国包装报;2004年

3 中国工业报记者 周庆文;讴歌RLXSH-AWD版北京车展首发[N];中国工业报;2014年

相关博士学位论文 前1条

1 辛晓帅;四轮独立驱动电动汽车多驱动模式控制策略研究[D];电子科技大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 王大山;两轮独立驱动电动车驱动控制系统的研究[D];青岛理工大学;2015年

2 胡琪舰;电动客车轮边独立驱动系统集成设计与仿真研究[D];北京理工大学;2015年

3 段婷婷;四轮独立驱动电动轮汽车驱动转矩协调分配研究[D];南京航空航天大学;2015年

4 叶浩;四轮独立驱动电动汽车轮胎力及整车行驶状态集成观测[D];江苏大学;2016年

5 李乐;四轮独立驱动电动车控制系统的设计[D];武汉理工大学;2010年

6 廖凌霄;四轮独立驱动电动汽车控制策略的研究[D];武汉理工大学;2010年

7 陈晋市;基于液阻控制技术的轮式越野工程车辆液压独立驱动系统研究[D];吉林大学;2008年

8 蒋振江;四轮独立驱动电动汽车驱动控制策略的研究[D];重庆理工大学;2012年

9 叶克宝;基于稳定性的独立驱动电动车转矩分配研究[D];上海工程技术大学;2015年

10 吴敦福;四轮独立驱动电动车控制系统的设计[D];武汉理工大学;2011年



本文编号:2231548

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/2231548.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户3c1a4***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com