多轴分布式电驱动车辆动力学建模与状态估计研究
发布时间：2021-02-27 14:56
分布式电驱动技术已成为当今汽车的重要发展方向,随着分布式电驱动关键技术的不断发展,其在多轴重型车辆上得到越来越多的应用。但多轴车辆的行驶工况复杂多变,操纵稳定性要求高,且随着车辆轴数的增加,电动轮的数量成倍增加,整车自由度也相应增加,这为多轴车辆动力学分析及其控制带来一定挑战,需要有针对性地对多轴分布式电驱动车辆开展相关研究。本文以多轴分布式电驱动车辆为研究对象,以车辆动力学分析及稳定性控制为出发点,建立了多轴车辆动力学模型,并基于此模型开展了状态估计研究,为车辆稳定性控制估计所需状态量。具体从以下几个方面开展了相关研究:首先,以四轴8×8分布式电驱动车辆为对象,基于MATLAB/Simulink建立包含与操纵稳定性相关度较大的车体运动6自由度、8个车轮旋转运动和垂向运动16自由度以及1个转向自由度在内的整车23自由度动力学模型,通过与TruckSim软件进行仿真对比分析,验证了该整车动力学模型具有较高的精度。然后总结出多轴分布式电驱动车辆动力学模型的共性规律,采用参数化建模方法搭建包含四轴、五轴、六轴和八轴分布式电驱动车辆动力学模型的通用仿真平台,为后续更多轴数的车辆研究提供理论指导...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
德国8×8电动轮驱动装甲车[27]
图 1-1 德国 8×8 电动轮驱动装甲车[27]内在多轴特种车辆电动轮驱动技术的研究起步较晚，与世界先在着一定的差距。但经过国家的大力支持，一些多轴车辆研究技术上也取得了一定的技术突破。其中，中国北方工业总公司 8×8 电动轮驱动 ZBL-09 新型轮式装甲车，如下图 1-2 所示，能和防护能力等性能均达到了世界领先水平[28]。随着国家不断立项支持，电动轮技术将在多轴专用重型车辆和多轴特种车辆普及。
图 2-1 8×8 分布式电驱动车辆力学模型方向上的运动方程：8211( ) cos sin2xi Dim u qw rv F mgf α mg α C A ρu=+ = 方向上的运动方程：81( )yiim v ru pw F=+ = 运动方程：1 2 1 5 2 2 6 3 3 8 43 4 4 85 1( ) ( )( ) ( ) ( ( )( )2 2xx yy y y y y y yy y xi xii ir I I pq L L F F L F F L F FB BL L F F F F= == + + + + + + + + + ，m 为整车质量；sm 为车辆簧载质量；xxI 、yyI 、zzI 分别为 y 、 z 的转动惯量；α 为路面坡度； f 为滚动阻力系数；DC A为迎风面积；ρ 为空气密度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]德国陆军将升级“家犬”装甲车[J]. 曹伟. 国外坦克. 2017(07)
[2]考虑车身侧倾的四轴车辆操纵稳定性模型研究[J]. 裴鹏鹏,卢凡,陈思忠. 机械科学与技术. 2016(08)
[3]基于Carsim/Simulink联合仿真的分布式驱动电动汽车建模[J]. 熊璐,陈晨,冯源. 系统仿真学报. 2014(05)
[4]8×8轮毂电机全轮驱动车辆动力学建模与仿真[J]. 刘明春,张承宁,王志福. 北京理工大学学报. 2014(02)
[5]四轮独立驱动轮毂电机电动汽车研究综述[J]. 李刚,宗长富. 辽宁工业大学学报(自然科学版). 2014(01)
[6]基于轮毂电机驱动的8×8车辆驱动防滑控制联合仿真研究[J]. 廖自力,阳贵兵,刘春光,燕玉林. 装甲兵工程学院学报. 2013(03)
[7]基于HSRI模型的参数自适应质心侧偏角观测器的设计[J]. 罗文发,吴光强,郑松林. 汽车工程. 2013(03)
[8]线控四轮独立驱动轮毂电机电动车集成控制[J]. 李刚,宗长富,陈国迎,洪伟,何磊. 吉林大学学报(工学版). 2012(04)
[9]基于最大可传递转矩估计的主动稳定性控制(英文)[J]. 殷德军,大前学,清水浩,堀洋一. 汽车安全与节能学报. 2011(01)
[10]基于UKF算法的汽车状态估计[J]. 赵又群,林棻. 中国机械工程. 2010(05)
博士论文
[1]四轮毂电机电动汽车状态软测量及操纵稳定性控制系统研究[D]. 王成.吉林大学 2016
[2]8×8轮毂电机驱动车辆操纵稳定性分析与控制研究[D]. 刘明春.北京理工大学 2015
[3]多轴转向车辆状态估计与控制研究[D]. 王吉华.南京航空航天大学 2013
[4]线控四轮独立驱动轮毂电机电动汽车稳定性与节能控制研究[D]. 李刚.吉林大学 2013
[5]四轮独立线控电动汽车试验平台搭建与集成控制策略研究[D]. 陈国迎.吉林大学 2012
[6]4WID/4WIS电动车辆防滑与横摆稳定性控制研究[D]. 杨福广.山东大学 2010
[7]四轮独立电驱动车辆实验平台及驱动力控制系统研究[D]. 王博.清华大学 2009
硕士论文
[1]8×8轮毂电机驱动车辆转矩分配控制策略研究[D]. 王云钊.北京理工大学 2016
[2]重型多轴电动轮驱动车辆动力系统参数匹配与操纵稳定性研究[D]. 张旭.吉林大学 2015
[3]基于ADAMS和SIMULINK的多轴电动车建模与操纵稳定性研究[D]. 刘永腾.吉林大学 2015
[4]四轮毂电机驱动车辆转向稳定性控制[D]. 汪杰.北京理工大学 2015
[5]轮毂电机驱动车辆差动转向转矩分配策略研究[D]. 汤钧涵.北京理工大学 2015
[6]轮毂电机驱动电动汽车状态和参数估计方法研究[D]. 陈瑶.重庆大学 2014
[7]ESP系统中关键状态参数估计算法研究[D]. 丁红.合肥工业大学 2013
[8]全线控电动汽车状态估计与牵引力控制[D]. 张强.吉林大学 2012
[9]商用车操纵稳定性状态估计方法研究[D]. 陈林.吉林大学 2011
本文编号：3054397
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
德国8×8电动轮驱动装甲车[27]
图 1-1 德国 8×8 电动轮驱动装甲车[27]内在多轴特种车辆电动轮驱动技术的研究起步较晚，与世界先在着一定的差距。但经过国家的大力支持，一些多轴车辆研究技术上也取得了一定的技术突破。其中，中国北方工业总公司 8×8 电动轮驱动 ZBL-09 新型轮式装甲车，如下图 1-2 所示，能和防护能力等性能均达到了世界领先水平[28]。随着国家不断立项支持，电动轮技术将在多轴专用重型车辆和多轴特种车辆普及。
图 2-1 8×8 分布式电驱动车辆力学模型方向上的运动方程：8211( ) cos sin2xi Dim u qw rv F mgf α mg α C A ρu=+ = 方向上的运动方程：81( )yiim v ru pw F=+ = 运动方程：1 2 1 5 2 2 6 3 3 8 43 4 4 85 1( ) ( )( ) ( ) ( ( )( )2 2xx yy y y y y y yy y xi xii ir I I pq L L F F L F F L F FB BL L F F F F= == + + + + + + + + + ，m 为整车质量；sm 为车辆簧载质量；xxI 、yyI 、zzI 分别为 y 、 z 的转动惯量；α 为路面坡度； f 为滚动阻力系数；DC A为迎风面积；ρ 为空气密度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]德国陆军将升级“家犬”装甲车[J]. 曹伟. 国外坦克. 2017(07)
[2]考虑车身侧倾的四轴车辆操纵稳定性模型研究[J]. 裴鹏鹏,卢凡,陈思忠. 机械科学与技术. 2016(08)
[3]基于Carsim/Simulink联合仿真的分布式驱动电动汽车建模[J]. 熊璐,陈晨,冯源. 系统仿真学报. 2014(05)
[4]8×8轮毂电机全轮驱动车辆动力学建模与仿真[J]. 刘明春,张承宁,王志福. 北京理工大学学报. 2014(02)
[5]四轮独立驱动轮毂电机电动汽车研究综述[J]. 李刚,宗长富. 辽宁工业大学学报(自然科学版). 2014(01)
[6]基于轮毂电机驱动的8×8车辆驱动防滑控制联合仿真研究[J]. 廖自力,阳贵兵,刘春光,燕玉林. 装甲兵工程学院学报. 2013(03)
[7]基于HSRI模型的参数自适应质心侧偏角观测器的设计[J]. 罗文发,吴光强,郑松林. 汽车工程. 2013(03)
[8]线控四轮独立驱动轮毂电机电动车集成控制[J]. 李刚,宗长富,陈国迎,洪伟,何磊. 吉林大学学报(工学版). 2012(04)
[9]基于最大可传递转矩估计的主动稳定性控制(英文)[J]. 殷德军,大前学,清水浩,堀洋一. 汽车安全与节能学报. 2011(01)
[10]基于UKF算法的汽车状态估计[J]. 赵又群,林棻. 中国机械工程. 2010(05)
博士论文
[1]四轮毂电机电动汽车状态软测量及操纵稳定性控制系统研究[D]. 王成.吉林大学 2016
[2]8×8轮毂电机驱动车辆操纵稳定性分析与控制研究[D]. 刘明春.北京理工大学 2015
[3]多轴转向车辆状态估计与控制研究[D]. 王吉华.南京航空航天大学 2013
[4]线控四轮独立驱动轮毂电机电动汽车稳定性与节能控制研究[D]. 李刚.吉林大学 2013
[5]四轮独立线控电动汽车试验平台搭建与集成控制策略研究[D]. 陈国迎.吉林大学 2012
[6]4WID/4WIS电动车辆防滑与横摆稳定性控制研究[D]. 杨福广.山东大学 2010
[7]四轮独立电驱动车辆实验平台及驱动力控制系统研究[D]. 王博.清华大学 2009
硕士论文
[1]8×8轮毂电机驱动车辆转矩分配控制策略研究[D]. 王云钊.北京理工大学 2016
[2]重型多轴电动轮驱动车辆动力系统参数匹配与操纵稳定性研究[D]. 张旭.吉林大学 2015
[3]基于ADAMS和SIMULINK的多轴电动车建模与操纵稳定性研究[D]. 刘永腾.吉林大学 2015
[4]四轮毂电机驱动车辆转向稳定性控制[D]. 汪杰.北京理工大学 2015
[5]轮毂电机驱动车辆差动转向转矩分配策略研究[D]. 汤钧涵.北京理工大学 2015
[6]轮毂电机驱动电动汽车状态和参数估计方法研究[D]. 陈瑶.重庆大学 2014
[7]ESP系统中关键状态参数估计算法研究[D]. 丁红.合肥工业大学 2013
[8]全线控电动汽车状态估计与牵引力控制[D]. 张强.吉林大学 2012
[9]商用车操纵稳定性状态估计方法研究[D]. 陈林.吉林大学 2011
本文编号：3054397
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