独立悬架式电动汽车前轮摆振与主动控制技术研究
发布时间：2021-01-19 12:28
在大气污染和石油安全的双重压力下,各国汽车厂商、零配件供应商、各个大学和研究所投入大量人力物力进行电动汽车的研发,推动电动汽车的发展和普及。作为汽车动力学的经典问题,前轮摆振也出现在了新兴的电动汽车上,因此针对电动汽车的前轮摆振问题,需要进行单独研究。以往的汽车前轮摆振研究对象主要是非独立悬架汽车,研究思路是通过优化汽车参数达到规避摆振的目的。由于前轮摆振的影响因素较多且各因素之间相互作用,使得这种研究思路无法彻底解决摆振问题。本文借鉴已有的研究成果,针对独立悬架式电动汽车,尝试采用主动控制技术解决前轮摆振问题。仿真结果表明,主动控制系统能有效抑制电动汽车前轮摆振现象,系统表现出较好的鲁棒性。本文的具体研究内容如下:（1）针对采用独立悬架和整体式转向器的轮毂电机驱动型电动汽车,通过添加主动控制模块建立了电动汽车前轮摆振动力学模型。并根据所建立的模型,应用第二类拉格朗日方程列写出了前轮摆振动力学微分方程。（2）基于电动汽车前轮摆振动力学模型,采用现代控制理论中的输出反馈控制策略,建立了前轮摆振主动控制系统。对整个闭环系统,利用李亚普多夫稳定性判据从理论上证明了系统的稳定性。（3）针对本文...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【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 课题背景及选题意义
1.2 电动汽车技术现状与趋势
1.3 汽车动力学概述
1.4 汽车前轮摆振问题综述
1.4.1 前轮摆振的现象
1.4.2 前轮摆振的危害
1.4.3 前轮摆振研究现状和发展趋势
1.5 主动控制理论概述
1.6 主要研究目标和内容
1.6.1 研究目标
1.6.2 研究内容
第2章 前轮摆振动力学模型构建
2.1 引言
2.2 考虑车轮定位参数的前轮摆振动力学模型
2.2.0 前轮定位参数
2.2.1 轮胎力学特性
2.2.2 前轮摆振动力学模型的建立
2.3 前轮摆振动力学微分方程
2.3.1 拉格朗日方程
2.3.2 轮胎侧向力方程
2.3.3 前轮摆振动力学微分方程的建立
2.4 本章小结
第3章 前轮摆振控制系统模型构建
3.1 引言
3.2 前轮摆振系统状态方程
3.2.1 状态空间基本概念
3.2.2 前轮摆振系统状态方程的建立
3.3 控制系统模型概述
3.4 输出反馈控制律的构建
3.4.1 状态方程的修正
3.4.2 状态观测器和反馈控制器的设计
3.4.3 被控系统稳定性的证明
3.5 本章小结
第4章 基于Matlab的前轮摆振仿真分析
4.1 引言
4.2 前轮摆振仿真计算参数
4.3 前轮摆振动力学模型仿真分析
4.4 前轮摆振控制系统仿真分析
4.4.1 输出反馈控制系统仿真结果分析
4.4.2 三种情况下的系统仿真结果比较
4.5 本章小结
第5章 基于CarSim的前轮摆振仿真分析
5.1 引言
5.2 CarSim简介
5.3 前轮摆振联合仿真模型
5.4 前轮摆振联合仿真分析
5.4.1 输出反馈控制系统联合仿真结果分析
5.4.2 三种情况下的联合仿真结果比较
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 不足与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]轮毂电机驱动技术研究概况及发展综述[J]. 李勇,徐兴,孙晓东,江浩斌,曲亚萍. 电机与控制应用. 2017(06)
[2]我国成品油消费增速放缓[J]. 肃宁,杨一帆. 中国石油企业. 2017(03)
[3]新型外转子开关磁阻轮毂电机分析设计[J]. 张建伟,向中凡,蒋亚风. 煤矿机械. 2016(02)
[4]2015年全国机动车和驾驶人迅猛增长 新增汽车1781多万汽车保有量增长创历史新高[J]. 沈后功,周凯. 汽车与安全. 2016(02)
[5]基于ADVISOR的四轮轮毂电机驱动试验车动力系统设计及仿真[J]. 高欣然,蹇小平,邓家奇. 汽车电器. 2016(01)
[6]车轮不平衡对自卸车行驶平顺性影响的研究[J]. 王登峰,蒋荣超,刘汉光,徐昌城. 汽车工程. 2015(02)
[7]电动汽车传动方案的选择[J]. 徐威,张若平. 汽车工程师. 2014(08)
[8]七速双离合变速器的传动分析[J]. 郑劲. 汽车零部件. 2014(02)
[9]三轮汽车前轮自激摆振特性研究[J]. 王鹏,魏道高. 汽车工程学报. 2013(05)
[10]面向性能的汽车运动动力学模型回顾[J]. 管欣,逄淑一. 汽车工程. 2011(09)
博士论文
[1]分岔理论在汽车转向轮摆振机理及其控制策略研究中的应用[D]. 李胜.吉林大学 2005
硕士论文
[1]轻型卡车摆振线性不稳定和非线性分岔的仿真研究[D]. 王祥.吉林大学 2017
[2]轮毂电机驱动电动汽车耦合动力学特性研究[D]. 鲁超.山东理工大学 2016
[3]冗余振动台内力耦合机理及控制方法研究[D]. 吕文斌.哈尔滨工业大学 2014
[4]液压助力转向系统中汽车转向轮摆振的研究[D]. 陈帆.湖南大学 2013
[5]某客车前轮摆振及影响因素分析[D]. 张卫丰.南京航空航天大学 2010
[6]汽车前轮制动摆振影响因素研究[D]. 刘鹏.长安大学 2008
[7]汽车前轮摆振的仿真计算研究[D]. 贺丽娟.河北工业大学 2004
本文编号：2986989
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【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 课题背景及选题意义
1.2 电动汽车技术现状与趋势
1.3 汽车动力学概述
1.4 汽车前轮摆振问题综述
1.4.1 前轮摆振的现象
1.4.2 前轮摆振的危害
1.4.3 前轮摆振研究现状和发展趋势
1.5 主动控制理论概述
1.6 主要研究目标和内容
1.6.1 研究目标
1.6.2 研究内容
第2章 前轮摆振动力学模型构建
2.1 引言
2.2 考虑车轮定位参数的前轮摆振动力学模型
2.2.0 前轮定位参数
2.2.1 轮胎力学特性
2.2.2 前轮摆振动力学模型的建立
2.3 前轮摆振动力学微分方程
2.3.1 拉格朗日方程
2.3.2 轮胎侧向力方程
2.3.3 前轮摆振动力学微分方程的建立
2.4 本章小结
第3章 前轮摆振控制系统模型构建
3.1 引言
3.2 前轮摆振系统状态方程
3.2.1 状态空间基本概念
3.2.2 前轮摆振系统状态方程的建立
3.3 控制系统模型概述
3.4 输出反馈控制律的构建
3.4.1 状态方程的修正
3.4.2 状态观测器和反馈控制器的设计
3.4.3 被控系统稳定性的证明
3.5 本章小结
第4章 基于Matlab的前轮摆振仿真分析
4.1 引言
4.2 前轮摆振仿真计算参数
4.3 前轮摆振动力学模型仿真分析
4.4 前轮摆振控制系统仿真分析
4.4.1 输出反馈控制系统仿真结果分析
4.4.2 三种情况下的系统仿真结果比较
4.5 本章小结
第5章 基于CarSim的前轮摆振仿真分析
5.1 引言
5.2 CarSim简介
5.3 前轮摆振联合仿真模型
5.4 前轮摆振联合仿真分析
5.4.1 输出反馈控制系统联合仿真结果分析
5.4.2 三种情况下的联合仿真结果比较
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 不足与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]轮毂电机驱动技术研究概况及发展综述[J]. 李勇,徐兴,孙晓东,江浩斌,曲亚萍. 电机与控制应用. 2017(06)
[2]我国成品油消费增速放缓[J]. 肃宁,杨一帆. 中国石油企业. 2017(03)
[3]新型外转子开关磁阻轮毂电机分析设计[J]. 张建伟,向中凡,蒋亚风. 煤矿机械. 2016(02)
[4]2015年全国机动车和驾驶人迅猛增长 新增汽车1781多万汽车保有量增长创历史新高[J]. 沈后功,周凯. 汽车与安全. 2016(02)
[5]基于ADVISOR的四轮轮毂电机驱动试验车动力系统设计及仿真[J]. 高欣然,蹇小平,邓家奇. 汽车电器. 2016(01)
[6]车轮不平衡对自卸车行驶平顺性影响的研究[J]. 王登峰,蒋荣超,刘汉光,徐昌城. 汽车工程. 2015(02)
[7]电动汽车传动方案的选择[J]. 徐威,张若平. 汽车工程师. 2014(08)
[8]七速双离合变速器的传动分析[J]. 郑劲. 汽车零部件. 2014(02)
[9]三轮汽车前轮自激摆振特性研究[J]. 王鹏,魏道高. 汽车工程学报. 2013(05)
[10]面向性能的汽车运动动力学模型回顾[J]. 管欣,逄淑一. 汽车工程. 2011(09)
博士论文
[1]分岔理论在汽车转向轮摆振机理及其控制策略研究中的应用[D]. 李胜.吉林大学 2005
硕士论文
[1]轻型卡车摆振线性不稳定和非线性分岔的仿真研究[D]. 王祥.吉林大学 2017
[2]轮毂电机驱动电动汽车耦合动力学特性研究[D]. 鲁超.山东理工大学 2016
[3]冗余振动台内力耦合机理及控制方法研究[D]. 吕文斌.哈尔滨工业大学 2014
[4]液压助力转向系统中汽车转向轮摆振的研究[D]. 陈帆.湖南大学 2013
[5]某客车前轮摆振及影响因素分析[D]. 张卫丰.南京航空航天大学 2010
[6]汽车前轮制动摆振影响因素研究[D]. 刘鹏.长安大学 2008
[7]汽车前轮摆振的仿真计算研究[D]. 贺丽娟.河北工业大学 2004
本文编号：2986989
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/2986989.html
