四轮独立转向/驱动电动车转向力角最优分配算法研究
发布时间：2021-12-23 10:25
环境污染和能源危机是当今世界不可忽视的问题,为了缓解环境和能源的压力,新能源汽车(电动车)行业快速发展,有着更多可控自由度的四轮独立转向/驱动电动车(4WISD-EV)应运而生。4WISD-EV四轮力角独立可控,使其能够灵活调控而达到目标性能最优。本文以4WISD-EV低速转向机动性、中高速转向稳定性以及全车速轮胎磨损的综合优化为目标,对其力角最优分配算法的设计展开研究。首先,建立了基于Carsim和Simulink的整车联合仿真模型。根据车辆实际运行工况,建立了 Carsim道路测试模型,设置了联合仿真接口。搭建了转向和驱动电机Simulink模块,并与Carsim中建立的车体模型组成了整车联合仿真模型。其次,建立了附加后轮的单轨车辆动力学模型,提出了一种后轮转角切换控制算法。通过单轨模型的运动学分析,进行后轮转角切换控制算法研究,将驾驶员的转向操作转换为预分配的单轨模型前后轮转角,为四轮独立转向的力角分配算法奠定基础。随后,对四轮独立转向的转角分配算法展开研究。在深入研究阿克曼转角分配原理的基础上,推导了变瞬心阿克曼四轮转角分配关系,提出了一种全车速最优阿克曼转角分配(ASOA)算...
【文章来源】： 杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：79 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 三类新能源汽车简介
1.1.2 纯电动车的驱动形式
1.1.3 论文的研究意义
1.2 电动车的研究现状
1.2.1 国外现状
1.2.2 国内现状
1.3 四轮独立转向力角分配研究现状
1.3.1 国外现状
1.3.2 国内现状
1.4 本文主要内容
2 四轮独立转向/驱动电动车建模
2.1 4WISD-EV整体结构
2.2 Carsim软件4WISD-EV建模
2.3 驱动电机的建模与控制
2.3.1 驱动电机的选择
2.3.2 驱动电机的建模
2.3.3 驱动电机力矩响应控制
2.3.4 驱动电机的力矩响应验证
2.4 转向电机的建模与控制
2.4.1 转向电机的选择
2.4.2 转向电机的建模
2.4.3 转向电机三闭环定位控制
2.4.4 转向电机的转角跟随性验证
2.5 4WISD-EV仿真结构
2.6 本章小结
3 单轨模型后轮转角获取
3.1 附加后轮的车辆动力学模型
3.1.1 车辆动力学模型需求分析
3.1.2 附加后轮的车辆动力学建模
3.2 后轮转角获取模块
3.2.1 后轮转角获取算法
3.2.2 后轮转角获取算法对比
3.2.3 后轮转角切换控制算法
3.3 本章小结
4 全车速最优阿克曼转角分配算法
4.1 阿克曼前轮转角关系
4.2 阿克曼四轮转角关系
4.2.1 纵向定瞬心阿克曼四轮转角关系
4.2.2 变瞬心阿克曼四轮转角关系
4.2.3 变瞬心阿克曼四轮转角速度瞬心定位
4.3 全车速最优阿克曼转角分配算法设计
4.3.1 ASOA算法四轮转角分配
4.3.2 ASOA算法四轮驱动力矩分配
4.3.3 ASOA算法整体仿真建模
4.4 算法优化效果的评价标准
4.5 全车速最优阿克曼转角分配算法优化分析
4.6 本章小结
5 基于负荷最小的最优阿克曼力角分配算法
5.1 轮胎侧向力影响因素
5.2 基于侧偏补偿的百分比阿克曼矫正算法
5.3 基于负荷最小的最优阿克曼力角分配算法设计
5.3.1 OABML算法四轮转角分配
5.3.2 OABML算法四轮驱动力矩分配
5.3.3 OABML算法整体仿真建模
5.4 基于负荷最小的最优阿克曼力角分配算法优化分析
5.4.1 低速工况算法优化分析
5.4.2 中高速工况算法优化分析
5.5 本章小结
6 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于垂向载荷转移率的微型客车侧倾敏感性研究 [J]. 李胜琴,谭丽军. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(11)
[2]分布式独立转向车辆的转角分配方法 [J]. 宗长富,孙浩,陈国迎. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(02)
[3]四轮独立转向车辆稳定性的模糊最优控制方法 [J]. 金立生,高琳琳,谢宪毅,王发继,李科勇. 西南交通大学学报. 2016(06)
[4]国内电动汽车发展现状及趋势分析 [J]. 王志民. 科技传播. 2016(19)
[5]四轮独立驱动电动汽车直线行驶稳定协调控制 [J]. 黄锡超,江洪,徐兴. 重庆理工大学学报(自然科学). 2016(06)
[6]四轮独立驱动电动车ARS与DYC集成控制与试验 [J]. 邱浩,董铸荣,雷正保. 江苏大学学报(自然科学版). 2016(03)
[7]一个世纪前的电动“马车” 首款量产电动车——洛纳-保时捷。 [J]. 宋菲. 产品可靠性报告. 2016(04)
[8]后驱纯电动车制动能量回收系统及其策略的对比研究 [J]. 张抗抗,徐梁飞,华剑锋,李建秋,欧阳明高. 汽车工程. 2015(02)
[9]分布式驱动电动汽车构型综述 [J]. 熊璐,傅稳. 中国新技术新产品. 2014(22)
[10]基于阿克曼定理的四轮独立转向模糊控制算法研究 [J]. 陈国栋,王志胜. 机械与电子. 2014(08)
博士论文
[1]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
[2]四轮驱动微型电动车整车控制[D]. 谷靖.清华大学. 2012
[3]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]四轮独立转向/独立电驱动汽车四轮转向与横摆力矩集成控制研究[D]. 雷永强.辽宁工业大学. 2017
[2]ARM在直流电机调速控制器中的应用研究[D]. 李振华.安徽理工大学. 2016
[3]四轮独立转向驱动电动车控制系统设计及控制算法研究[D]. 余攀.电子科技大学. 2015
[4]分布式驱动电动汽车横摆稳定性控制研究[D]. 孙勇.吉林大学. 2013
[5]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
[6]四轮驱动电动汽车转向稳定性控制研究[D]. 张钦爽.沈阳工业大学. 2012
[7]四轮独立转向控制方法及人车路闭环系统研究[D]. 张志军.燕山大学. 2011
[8]基于DSP的无位置传感器BLDCM控制策略研究与实现[D]. 易磊.东华大学. 2009
本文编号：3548304
【文章来源】： 杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：79 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 三类新能源汽车简介
1.1.2 纯电动车的驱动形式
1.1.3 论文的研究意义
1.2 电动车的研究现状
1.2.1 国外现状
1.2.2 国内现状
1.3 四轮独立转向力角分配研究现状
1.3.1 国外现状
1.3.2 国内现状
1.4 本文主要内容
2 四轮独立转向/驱动电动车建模
2.1 4WISD-EV整体结构
2.2 Carsim软件4WISD-EV建模
2.3 驱动电机的建模与控制
2.3.1 驱动电机的选择
2.3.2 驱动电机的建模
2.3.3 驱动电机力矩响应控制
2.3.4 驱动电机的力矩响应验证
2.4 转向电机的建模与控制
2.4.1 转向电机的选择
2.4.2 转向电机的建模
2.4.3 转向电机三闭环定位控制
2.4.4 转向电机的转角跟随性验证
2.5 4WISD-EV仿真结构
2.6 本章小结
3 单轨模型后轮转角获取
3.1 附加后轮的车辆动力学模型
3.1.1 车辆动力学模型需求分析
3.1.2 附加后轮的车辆动力学建模
3.2 后轮转角获取模块
3.2.1 后轮转角获取算法
3.2.2 后轮转角获取算法对比
3.2.3 后轮转角切换控制算法
3.3 本章小结
4 全车速最优阿克曼转角分配算法
4.1 阿克曼前轮转角关系
4.2 阿克曼四轮转角关系
4.2.1 纵向定瞬心阿克曼四轮转角关系
4.2.2 变瞬心阿克曼四轮转角关系
4.2.3 变瞬心阿克曼四轮转角速度瞬心定位
4.3 全车速最优阿克曼转角分配算法设计
4.3.1 ASOA算法四轮转角分配
4.3.2 ASOA算法四轮驱动力矩分配
4.3.3 ASOA算法整体仿真建模
4.4 算法优化效果的评价标准
4.5 全车速最优阿克曼转角分配算法优化分析
4.6 本章小结
5 基于负荷最小的最优阿克曼力角分配算法
5.1 轮胎侧向力影响因素
5.2 基于侧偏补偿的百分比阿克曼矫正算法
5.3 基于负荷最小的最优阿克曼力角分配算法设计
5.3.1 OABML算法四轮转角分配
5.3.2 OABML算法四轮驱动力矩分配
5.3.3 OABML算法整体仿真建模
5.4 基于负荷最小的最优阿克曼力角分配算法优化分析
5.4.1 低速工况算法优化分析
5.4.2 中高速工况算法优化分析
5.5 本章小结
6 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于垂向载荷转移率的微型客车侧倾敏感性研究 [J]. 李胜琴,谭丽军. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(11)
[2]分布式独立转向车辆的转角分配方法 [J]. 宗长富,孙浩,陈国迎. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(02)
[3]四轮独立转向车辆稳定性的模糊最优控制方法 [J]. 金立生,高琳琳,谢宪毅,王发继,李科勇. 西南交通大学学报. 2016(06)
[4]国内电动汽车发展现状及趋势分析 [J]. 王志民. 科技传播. 2016(19)
[5]四轮独立驱动电动汽车直线行驶稳定协调控制 [J]. 黄锡超,江洪,徐兴. 重庆理工大学学报(自然科学). 2016(06)
[6]四轮独立驱动电动车ARS与DYC集成控制与试验 [J]. 邱浩,董铸荣,雷正保. 江苏大学学报(自然科学版). 2016(03)
[7]一个世纪前的电动“马车” 首款量产电动车——洛纳-保时捷。 [J]. 宋菲. 产品可靠性报告. 2016(04)
[8]后驱纯电动车制动能量回收系统及其策略的对比研究 [J]. 张抗抗,徐梁飞,华剑锋,李建秋,欧阳明高. 汽车工程. 2015(02)
[9]分布式驱动电动汽车构型综述 [J]. 熊璐,傅稳. 中国新技术新产品. 2014(22)
[10]基于阿克曼定理的四轮独立转向模糊控制算法研究 [J]. 陈国栋,王志胜. 机械与电子. 2014(08)
博士论文
[1]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
[2]四轮驱动微型电动车整车控制[D]. 谷靖.清华大学. 2012
[3]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]四轮独立转向/独立电驱动汽车四轮转向与横摆力矩集成控制研究[D]. 雷永强.辽宁工业大学. 2017
[2]ARM在直流电机调速控制器中的应用研究[D]. 李振华.安徽理工大学. 2016
[3]四轮独立转向驱动电动车控制系统设计及控制算法研究[D]. 余攀.电子科技大学. 2015
[4]分布式驱动电动汽车横摆稳定性控制研究[D]. 孙勇.吉林大学. 2013
[5]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
[6]四轮驱动电动汽车转向稳定性控制研究[D]. 张钦爽.沈阳工业大学. 2012
[7]四轮独立转向控制方法及人车路闭环系统研究[D]. 张志军.燕山大学. 2011
[8]基于DSP的无位置传感器BLDCM控制策略研究与实现[D]. 易磊.东华大学. 2009
本文编号：3548304
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