分布式驱动电动汽车横摆稳定性与执行器失效容错控制
发布时间：2021-02-07 02:38
分布式驱动电动汽车（Distributed-drive Electric Vehicle,DEV）具有多个驱动执行器单元,可独立或协同实现车身驱动控制,其多动力冗余配置结构为复杂车身动力学控制提供了便利。但随之而来的多执行器协同控制、车身瞬态稳定性控制以及行驶状态参数估计等均有别于传统车辆,如何进一步解决此类控制问题是关键。基于此,本文针对分布式驱动电动汽车提出了基于滑模变结构理论的车身横摆稳定控制策略、基于参数估计与多Agent系统的执行器失效容错控制方法,主要研究工作开展如下:首先,搭建了整车七自由度动力学模型,为后续研究提供模型基础。在分析分布式驱动电动汽车整车系统结构基础上,建立车身七自由度动力学模型、轮胎非线性动力学模型,建立表征驾驶员驾驶行为的PID模型、驱动电机等子系统模型。搭建整车模型并与CarSim仿真结果进行对比,验证了所构建整车模型的精确性与适用性。其次,提出了基于滑模变结构理论的车身横摆稳定控制策略。阐述了车身横摆稳定性控制原理,根据线性二自由度与七自由度车辆模型,推导基于车轮纵向力的直接横摆力矩控制律。为实现各驱动轮的横摆力矩分配,以电机执行器输出特性及路面附...
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
014-2018年Q3中国汽车产销量
1.1 课题研究背景与意义汽车的发明极大地改善了人们的生活水平与出行方式，随着经济水平提高，汽车保有量呈现快速增长的趋势。但随着汽车工业的不断发展，利用化石燃料作为唯一动力来源的燃油汽车进一步引发了人们对环境污染、化石资源匮乏等问题的焦虑。在此背景下，具有新动力、新技术、节能环保等优势的新能源汽车受到了各国的青睐，同时，为推动新能源汽车产业发展，我国已逐步形成较为完善的政策体系，目前，已相继出台了《节能与新能源汽车产业发展规划（2012 2020 年）》、《汽车产业中长期发展规划 2017》、《中国制造 2025》等规划政策[1-3]，将重点发展纯电动汽车等新能源汽车并开展相关技术研究作为主要战略规划与布局。在政策与市场需求推动下，2014 2018 年第三季度（Q3），我国新能源汽车产销量持续攀升，如图 1-1 与 1-2 所示，相较新能源汽车的强势增长，我国汽车总体产销量增速放缓，至九月底，新能源汽车产销量分别为73.5万辆和72.1万辆，全国汽车产销量分别为2049.1万辆和2049.1万辆。最新调研报告指出，2018 年全年新能源汽车产销量分别为 127 万辆和 125.6万辆[4]。
分布式驱动电动汽车横摆稳定性与执行器失效容错控制为传统动力集中式结构与分布式驱动结构[6]，如图 1-3 所示。动力集中式结构与传统燃油汽车类似，动力由驱动电机提供，经由离合器、变速器、驱动桥等传动系部件传递至车轮，驱动车辆行驶；分布式驱动结构主要特点是将驱动电动机与车轮轮毂结合为整体或将驱动电机置于轮边，相较传统集中式驱动结构，具有驱动传动链短、传动高效、结构紧凑等突出优点，主要体现如下：
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式驱动电动汽车的近似最优转矩矢量控制[J]. 谢伟东,徐威,付志军,李彬. 汽车工程. 2018(11)
[2]深海载人潜水器推力器布置与容错性能[J]. 刘坤,陈云赛,杨磊,杜志元. 船舶工程. 2018(08)
[3]线控转向系统滑模控制策略研究[J]. 张庭芳,何新毅,曹铭,张超敏. 机械设计与制造. 2018(08)
[4]四轮驱动电动汽车多Agent能量管理体系研究[J]. 殷国栋,李广民,朱侗,陈建松. 中国机械工程. 2018(15)
[5]分布式后驱电动客车驱动防滑系统设计及验证[J]. 梁志伟,朱绍鹏,刘震涛,方子东,厉蒋,宁晓斌. 机电工程. 2018(07)
[6]基于自适应无迹卡尔曼滤波的分布式驱动电动汽车车辆状态参数估计[J]. 王震坡,薛雪,王亚超. 北京理工大学学报. 2018(07)
[7]航空发动机分布式控制系统动态输出反馈鲁棒H∞容错控制[J]. 张乐迪,谢寿生,张驭,任立通,王磊,彭靖波,周彬. 航空动力学报. 2018(06)
[8]分布式驱动电动汽车Simulink/Carsim联合仿真平台的建立[J]. 陈建兵,向青青. 机械科学与技术. 2018(10)
[9]分布式驱动电动汽车转矩节能优化分配[J]. 徐兴,陈特,陈龙,蔡英凤,王吴杰. 中国公路学报. 2018(05)
[10]不同轮胎模型对于ESP仿真性能影响分析[J]. 邵星辰,孙跃东,周萍. 农业装备与车辆工程. 2018(05)
硕士论文
[1]分布式驱动纯电动汽车横摆力矩控制方法研究[D]. 吴刚院.长安大学 2018
[2]分布式驱动电动车驱动系统失效控制研究[D]. 唐源.哈尔滨工业大学 2017
[3]分布式驱动电动汽车行驶状态估计与转矩节能优化研究[D]. 陈特.江苏大学 2017
[4]车辆模型转向盘角阶跃输入运动的仿真研究[D]. 李刚.大连理工大学 2004
本文编号：3021503
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
014-2018年Q3中国汽车产销量
1.1 课题研究背景与意义汽车的发明极大地改善了人们的生活水平与出行方式，随着经济水平提高，汽车保有量呈现快速增长的趋势。但随着汽车工业的不断发展，利用化石燃料作为唯一动力来源的燃油汽车进一步引发了人们对环境污染、化石资源匮乏等问题的焦虑。在此背景下，具有新动力、新技术、节能环保等优势的新能源汽车受到了各国的青睐，同时，为推动新能源汽车产业发展，我国已逐步形成较为完善的政策体系，目前，已相继出台了《节能与新能源汽车产业发展规划（2012 2020 年）》、《汽车产业中长期发展规划 2017》、《中国制造 2025》等规划政策[1-3]，将重点发展纯电动汽车等新能源汽车并开展相关技术研究作为主要战略规划与布局。在政策与市场需求推动下，2014 2018 年第三季度（Q3），我国新能源汽车产销量持续攀升，如图 1-1 与 1-2 所示，相较新能源汽车的强势增长，我国汽车总体产销量增速放缓，至九月底，新能源汽车产销量分别为73.5万辆和72.1万辆，全国汽车产销量分别为2049.1万辆和2049.1万辆。最新调研报告指出，2018 年全年新能源汽车产销量分别为 127 万辆和 125.6万辆[4]。
分布式驱动电动汽车横摆稳定性与执行器失效容错控制为传统动力集中式结构与分布式驱动结构[6]，如图 1-3 所示。动力集中式结构与传统燃油汽车类似，动力由驱动电机提供，经由离合器、变速器、驱动桥等传动系部件传递至车轮，驱动车辆行驶；分布式驱动结构主要特点是将驱动电动机与车轮轮毂结合为整体或将驱动电机置于轮边，相较传统集中式驱动结构，具有驱动传动链短、传动高效、结构紧凑等突出优点，主要体现如下：
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式驱动电动汽车的近似最优转矩矢量控制[J]. 谢伟东,徐威,付志军,李彬. 汽车工程. 2018(11)
[2]深海载人潜水器推力器布置与容错性能[J]. 刘坤,陈云赛,杨磊,杜志元. 船舶工程. 2018(08)
[3]线控转向系统滑模控制策略研究[J]. 张庭芳,何新毅,曹铭,张超敏. 机械设计与制造. 2018(08)
[4]四轮驱动电动汽车多Agent能量管理体系研究[J]. 殷国栋,李广民,朱侗,陈建松. 中国机械工程. 2018(15)
[5]分布式后驱电动客车驱动防滑系统设计及验证[J]. 梁志伟,朱绍鹏,刘震涛,方子东,厉蒋,宁晓斌. 机电工程. 2018(07)
[6]基于自适应无迹卡尔曼滤波的分布式驱动电动汽车车辆状态参数估计[J]. 王震坡,薛雪,王亚超. 北京理工大学学报. 2018(07)
[7]航空发动机分布式控制系统动态输出反馈鲁棒H∞容错控制[J]. 张乐迪,谢寿生,张驭,任立通,王磊,彭靖波,周彬. 航空动力学报. 2018(06)
[8]分布式驱动电动汽车Simulink/Carsim联合仿真平台的建立[J]. 陈建兵,向青青. 机械科学与技术. 2018(10)
[9]分布式驱动电动汽车转矩节能优化分配[J]. 徐兴,陈特,陈龙,蔡英凤,王吴杰. 中国公路学报. 2018(05)
[10]不同轮胎模型对于ESP仿真性能影响分析[J]. 邵星辰,孙跃东,周萍. 农业装备与车辆工程. 2018(05)
硕士论文
[1]分布式驱动纯电动汽车横摆力矩控制方法研究[D]. 吴刚院.长安大学 2018
[2]分布式驱动电动车驱动系统失效控制研究[D]. 唐源.哈尔滨工业大学 2017
[3]分布式驱动电动汽车行驶状态估计与转矩节能优化研究[D]. 陈特.江苏大学 2017
[4]车辆模型转向盘角阶跃输入运动的仿真研究[D]. 李刚.大连理工大学 2004
本文编号：3021503
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