基于相平面分析的车辆操纵稳定性控制研究
发布时间：2020-12-07 04:57
在能源危机和环境污染日益严峻的情况下,电动汽车成为汽车行业发展的必然选择。而电动汽车操纵稳定性控制作为主动安全中的重要部分,也成为人们要重点研究的问题。论文针对在非线性轮胎力作用下导致车辆出现失稳和难以按照驾驶员转向意图行驶的问题,对分布式驱动电动汽车的操纵稳定性控制进行了研究。首先,在Matlab/Simulink软件中建立了包含电机模型和轮胎模型在内的非线性七自由度分布式驱动电动汽车模型。针对汽车操纵稳定性控制中较为重要但又难以直接获得的路面附着系数和质心侧偏角进行了估算,并通过仿真试验证明本文设计的估算方法能够满足需要。其次,针对本文所选择车辆,根据相平面理论设计了质心侧偏角-横摆角速度相平面和质心侧偏角-质心侧偏角速度相平面,对相平面中的稳定区域和非稳定区域的边界进行了研究,在此基础上建立了边界模型,并分析了车速、路面附着系数和前轮转角对边界模型的影响。然后,在非稳定域内,基于两种相平面分别设计了PID横摆力矩控制策略,并对两种控制策略的分配系数采用模糊神经网络控制策略进行了优化;在稳定域内,采用模糊控制策略决策横摆力矩,使进入稳定状态的车辆能够跟随理想状态值。采用二次规划的方...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
跟踪理想状态量的横摆力矩控制方案
对象是由四个轮毂电机内置于车轮中形成的四轮独立若干子系统构成的具有很强的非线性特征的复杂系统力学模型是描述汽车运动规律以及验证控制策略可靠究内容是电动汽车操纵稳定性控制，由于侧向运动和定性的主要影响因素[38]，因此，实际建模过程中，可的自由度，本文选用七自由度非线性整车动力学模型作为：整车纵向运动、横向运动、横摆运动和四个车轮简单，计算速度快，而且能够模拟各种复杂工况。研究，建立动力学模型时，做出如下假设：车辆坐标系上的原点与车辆质心两者重合；车辆的俯仰运动和侧倾运动；轮的机械特性完全相同；学模型动电动汽车在平面内简化的四轮模型如图 2.1 所示。
第二章 分布式驱动电动汽车动力学模型程；耐颠簸震动、噪音低、震动小、运转平滑等乘坐舒适性；较轻的质量和较小的体积有利于车因此，选择无刷直流电机作为轮毂电机进行分布刷直流电机进行建模分析，假定[40]：完全对称的；齿槽效应，不考虑电枢反应，气隙磁场为梯形波持均匀连续分布；、涡流和磁滞损耗。相无刷直流电机的等效电路图如下图 2.5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于扩张观测理论的车辆质心侧偏角估计方法研究[J]. 韩顺,高翔,朱镇,潘道远. 机械设计与制造. 2017(11)
[2]2015年世界能源供需解读——基于《BP世界能源统计年鉴》[J]. 代晓东,王潇潇,毕晓光,杨景斌,印树明,梁月. 天然气与石油. 2017(01)
[3]基于模糊规则的路面附着识别算法研究[J]. 孔振兴,皮大伟,王显会,王洪亮,李姣. 南京理工大学学报. 2016(06)
[4]基于相平面方法的车辆稳定性控制[J]. 柳江,陈朋,李道飞. 工程设计学报. 2016(05)
[5]新能源汽车产业发展现状及对我国发展的启示[J]. 李晓英,李敏. 邵阳学院学报(自然科学版). 2016(01)
[6]车辆质心侧偏角估计算法设计与对比分析[J]. 刘飞,熊璐,邬肖鹏,王阳. 同济大学学报(自然科学版). 2015(03)
[7]基于相平面法的车辆行驶稳定性判定方法[J]. 刘飞,熊璐,邓律华,冯源,邬肖鹏. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(11)
[8]基于相平面的车辆稳定性DYC控制[J]. 王亚琴,田杰,蔡隆玉,杨敏. 制造业自动化. 2014(12)
[9]基于MATLAB中值滤波算法的优化与实现[J]. 赵建春,刘力源. 舰船电子工程. 2014(04)
[10]基于GTR.8和FMVSS 126的ESC测评方法研究[J]. 梁荣亮,高明秋,郭魁元,许志光,谢晋中,徐军辉. 汽车工程. 2014(03)
硕士论文
[1]驾驶员在环的四轮独立驱动电动汽车稳定性控制研究[D]. 胡耀中.合肥工业大学 2017
[2]分布式驱动电动车直接横摆力矩控制研究[D]. 王明玉.哈尔滨工业大学 2016
[3]分布式驱动电动汽车横摆力矩控制与转矩分配研究[D]. 钱丹剑.吉林大学 2015
[4]我国石油贸易影响因素与安全问题分析[D]. 邬莎.首都经济贸易大学 2015
[5]基于相平面稳定域边界的轻型车稳定性控制研究[D]. 高月磊.吉林大学 2013
[6]汽车电子稳定系统控制策略的研究[D]. 邢佩龙.东北大学 2012
[7]四轮独立电动车驱动/转向/制动稳定性集成控制算法研究[D]. 刘经文.吉林大学 2012
[8]基于自适应模糊控制的汽车稳定性仿真研究[D]. 姜辉.山东理工大学 2012
[9]轻型乘用汽车直接横摆力矩控制系统研究[D]. 潘振.吉林大学 2012
[10]基于直接横摆力矩控制的汽车ESP控制系统研究[D]. 唐耀朋.长安大学 2009
本文编号：2902668
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
跟踪理想状态量的横摆力矩控制方案
对象是由四个轮毂电机内置于车轮中形成的四轮独立若干子系统构成的具有很强的非线性特征的复杂系统力学模型是描述汽车运动规律以及验证控制策略可靠究内容是电动汽车操纵稳定性控制，由于侧向运动和定性的主要影响因素[38]，因此，实际建模过程中，可的自由度，本文选用七自由度非线性整车动力学模型作为：整车纵向运动、横向运动、横摆运动和四个车轮简单，计算速度快，而且能够模拟各种复杂工况。研究，建立动力学模型时，做出如下假设：车辆坐标系上的原点与车辆质心两者重合；车辆的俯仰运动和侧倾运动；轮的机械特性完全相同；学模型动电动汽车在平面内简化的四轮模型如图 2.1 所示。
第二章 分布式驱动电动汽车动力学模型程；耐颠簸震动、噪音低、震动小、运转平滑等乘坐舒适性；较轻的质量和较小的体积有利于车因此，选择无刷直流电机作为轮毂电机进行分布刷直流电机进行建模分析，假定[40]：完全对称的；齿槽效应，不考虑电枢反应，气隙磁场为梯形波持均匀连续分布；、涡流和磁滞损耗。相无刷直流电机的等效电路图如下图 2.5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于扩张观测理论的车辆质心侧偏角估计方法研究[J]. 韩顺,高翔,朱镇,潘道远. 机械设计与制造. 2017(11)
[2]2015年世界能源供需解读——基于《BP世界能源统计年鉴》[J]. 代晓东,王潇潇,毕晓光,杨景斌,印树明,梁月. 天然气与石油. 2017(01)
[3]基于模糊规则的路面附着识别算法研究[J]. 孔振兴,皮大伟,王显会,王洪亮,李姣. 南京理工大学学报. 2016(06)
[4]基于相平面方法的车辆稳定性控制[J]. 柳江,陈朋,李道飞. 工程设计学报. 2016(05)
[5]新能源汽车产业发展现状及对我国发展的启示[J]. 李晓英,李敏. 邵阳学院学报(自然科学版). 2016(01)
[6]车辆质心侧偏角估计算法设计与对比分析[J]. 刘飞,熊璐,邬肖鹏,王阳. 同济大学学报(自然科学版). 2015(03)
[7]基于相平面法的车辆行驶稳定性判定方法[J]. 刘飞,熊璐,邓律华,冯源,邬肖鹏. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(11)
[8]基于相平面的车辆稳定性DYC控制[J]. 王亚琴,田杰,蔡隆玉,杨敏. 制造业自动化. 2014(12)
[9]基于MATLAB中值滤波算法的优化与实现[J]. 赵建春,刘力源. 舰船电子工程. 2014(04)
[10]基于GTR.8和FMVSS 126的ESC测评方法研究[J]. 梁荣亮,高明秋,郭魁元,许志光,谢晋中,徐军辉. 汽车工程. 2014(03)
硕士论文
[1]驾驶员在环的四轮独立驱动电动汽车稳定性控制研究[D]. 胡耀中.合肥工业大学 2017
[2]分布式驱动电动车直接横摆力矩控制研究[D]. 王明玉.哈尔滨工业大学 2016
[3]分布式驱动电动汽车横摆力矩控制与转矩分配研究[D]. 钱丹剑.吉林大学 2015
[4]我国石油贸易影响因素与安全问题分析[D]. 邬莎.首都经济贸易大学 2015
[5]基于相平面稳定域边界的轻型车稳定性控制研究[D]. 高月磊.吉林大学 2013
[6]汽车电子稳定系统控制策略的研究[D]. 邢佩龙.东北大学 2012
[7]四轮独立电动车驱动/转向/制动稳定性集成控制算法研究[D]. 刘经文.吉林大学 2012
[8]基于自适应模糊控制的汽车稳定性仿真研究[D]. 姜辉.山东理工大学 2012
[9]轻型乘用汽车直接横摆力矩控制系统研究[D]. 潘振.吉林大学 2012
[10]基于直接横摆力矩控制的汽车ESP控制系统研究[D]. 唐耀朋.长安大学 2009
本文编号：2902668
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