多轮独立驱动电动汽车驱动力控制系统研究

发布时间：2017-03-18 00:03

  本文关键词：多轮独立驱动电动汽车驱动力控制系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：多轮独立驱动电动汽车是目前电动汽车技术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汽车和普通的单电机驱动电动汽车,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。本文针对两轮独立前驱电动汽车,遵循控制系统V开发模型,进行了驱动力控制策略设计、软件在环测试、快速控制原型建立和轮毂电机试验台架搭建,探讨了电动汽车专用控制系统全新开发流程。 首先提出了集成电子差速控制和转矩协调控制的驱动力综合控制策略,根据不同工况优化驱动力分配来提高车辆动力学性能。低速转向时实施电子差速控制,高速转向时实施转矩协调控制。电子差速控制基于Ackermann-Jeantand转向模型进行驱动力矩分配；转矩协调控制采用分层控制体系,目标设计层计算稳定性动力学参数,横摆力矩制定层制定车辆所需的横摆力矩,再由驱动力分配层合理分配各驱动轮的转矩。 基于CarSim软件和MATLAB/Simulink对整车系统、无刷直流电机、驱动力控制系统进行建模,形成了电动汽车整车动力学仿真分析平台。对驱动力综合控制系统进行软件在环测试,通过CarSim-MATLAB/Simulink联合仿真验证了驱动力综合控制系统的有效性。仿真结果表明,设计的驱动力控制系统在高速移线等多种工况下都能有效提高车辆的行驶稳定性。 软件在环测试之后,建立了两轮独立驱动电动汽车驱动力控制系统的快速控制原型。采用Compact RIO系统作为快速控制原型的虚拟控制器,根据电子差速控制策略设计了C-RIO FPGA模块和实时系统。选用轮毂电机和电机控制器作为虚拟控制器的实际控制对象,针对快速控制原型设计了轮毂电机台架。
【关键词】：电动汽车 多轮独立驱动 驱动力综合控制 电子差速 转矩协调控制 软件在环测试 快速控制原型 V开发模型
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U469.72;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-10
• 插图目录10-13
• 表格目录13-14
• 主要符号表14-16
• 第一章 绪论16-26
• 1.1 引言16-17
• 1.1.1 课题研究背景16-17
• 1.1.2 课题研究意义17
• 1.2 多轮独立驱动电动汽车研究现状17-22
• 1.2.1 国外多轮独立驱动电动汽车研究18-20
• 1.2.2 国内多轮独立驱动电动汽车研究20-22
• 1.3 多轮独立驱动电动汽车驱动控制系统研究现状22-25
• 1.3.1 电子差速控制技术22-24
• 1.3.2 横摆力矩控制技术24-25
• 1.4 本文主要研究内容25-26
• 第二章 两轮独立驱动电动汽车驱动力控制策略研究26-49
• 2.1 驱动力综合控制策略26-27
• 2.2 电子差速控制策略27-30
• 2.3 转矩协调控制策略30-47
• 2.3.1 转矩协调控制总体设计30-32
• 2.3.2 动力学模型控制目标设计层32-36
• 2.3.3 基于模糊控制的横摆力矩制定层36-44
• 2.3.4 两轮驱动力分配层44-47
• 2.4 本章小结47-49
• 第三章 多轮独立驱动电动汽车驱动力控制系统软件在环测试49-73
• 3.1 整车动力学仿真平台49-53
• 3.1.1 CaiSim车辆系统建模49-51
• 3.1.2 MATLAB/Simulink驱动力控制系统建模51-52
• 3.1.3 CarSim-MATLAB/Simulink联合仿真平台52-53
• 3.2 无刷直流电机模型53-59
• 3.2.1 无刷直流电机数学模型54-56
• 3.2.2 无刷直流电机仿真分析56-59
• 3.3 电子差速控制仿真测试59-64
• 3.4 转矩协调控制仿真测试64-70
• 3.5 驱动力综合控制系统仿真测试70-71
• 3.6 本章小结71-73
• 第四章 快速控制原型设计73-90
• 4.1 快速控制原型总体设计73-75
• 4.1.1 快速控制原型概述73-74
• 4.1.2 总体功能设计74-75
• 4.2 快速控制原型虚拟控制器75-81
• 4.2.1 CompactRIO系统简介76-77
• 4.2.2 虚拟控制器FPGA模块77-79
• 4.2.3 虚拟控制器实时控制系统79-81
• 4.3 快速控制原型实际控制对象81-88
• 4.3.1 台架总体设计81-82
• 4.3.2 电驱动系统82-85
• 4.3.3 传感器系统85-86
• 4.3.4 其他部件86-88
• 4.4 本章小结88-90
• 第五章 总结及展望90-92
• 5.1 工作总结90-91
• 5.2 不足与展望91-92
• 参考文献92-95
• 致谢95-96
• 攻读硕士学位期间的研宄成果96
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文96
• 攻读硕士学位期间发表的专利96
• 攻读硕士学位期间的其他研宄成果96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郑亚林,黄德隆,郭健;Fuzzy推理的Mamdani算法[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2001年03期

2 张翔;;论中国电动汽车产业的发展[J];汽车工业研究;2006年02期

3 葛英辉,李春生,倪光正;DSP2407在电动车电子差速控制中的应用[J];电力电子技术;2003年05期

4 皮大伟;陈南;王金湘;;模糊逻辑在车辆稳定性控制系统中的应用[J];东南大学学报(自然科学版);2008年01期

5 李乐荣;刘忠途;刘亢;宗志坚;;基于PAC的电机控制器快速控制原型的研究[J];电子设计工程;2012年04期

6 吴义虎;宋丹丹;侯志祥;袁翔;;车辆横向稳定性的模糊控制仿真[J];长沙理工大学学报(自然科学版);2007年02期

7 杨向忠;安锦文;崔文革;;快速控制原型仿真技术应用[J];航天控制;2009年02期

8 丁荣军;;快速控制原型技术的发展现状[J];机车电传动;2009年04期

9 朱庆林;王庆年;曾小华;于远彬;王鹏宇;;基于V模式的混合动力汽车多能源动力总成控制器开发平台[J];吉林大学学报(工学版);2007年06期

10 段振云;况卫平;李强;;主动前轮转向横摆稳定性模糊控制系统设计[J];机械设计与制造;2010年01期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 葛英辉;轮式驱动电动车控制系统的研究[D];浙江大学;2005年

2 王博;四轮独立电驱动车辆实验平台及驱动力控制系统研究[D];清华大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 瞿晓东;电动汽车四轮驱动控制策略的研究[D];武汉理工大学;2011年

2 柏睿;电动汽车电子差速系统的控制[D];哈尔滨工业大学;2010年

3 张钦爽;四轮驱动电动汽车转向稳定性控制研究[D];沈阳工业大学;2012年

4 李春生;双轮独立驱动电动车驱动系统的研究[D];浙江大学;2003年

5 罗昶;双电机独立驱动电动车稳定性控制研究与试验车设计[D];中国科学院研究生院（电工研究所）;2004年

6 高时芳;四轮独立驱动电动汽车的电子差速系统研究[D];西北工业大学;2006年

7 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

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本文编号：253623