分布式驱动电动汽车再生制动及稳定性控制策略研究
发布时间：2022-01-26 08:37
由于在节能、减排方面的优势,电动汽车被认为是解决当前社会能源和环境危机的最佳途径。再生制动控制技术作为电动汽车的特有功能和关键技术,在汽车节能环保技术中占有重要地位。分布式驱动电动汽车能够实现精确的四轮独立控制,有利于提高汽车的制动稳定性和能量回收效率,成为近年来研究的热点。本文以分布式驱动电动汽车为研究对象,充分考虑再生制动适用范围以及分布式驱动的结构优势,基于模糊控制、滑模控制、控制分配等理论,研究直行和转弯制动工况的再生制动控制策略,以提升一般制动工况下的操稳性能及节能潜力。首先,分析再生制动系统结构。基于此,提出再生制动控制总体方案。直线行驶工况,以制动方向稳定为主要目标兼顾能量回收;转弯行驶工况,以改善操稳性能和能量效率优化为目标。运用MATLAB/Simulink和CarSim软件建立分布式驱动电动汽车动力学模型及各个子系统模型,并对模型进行验证。接着,利用模糊控制理论提出一般直行工况下的再生制动及稳定性控制策略。针对前、后轴制动力分配,基于ECE法规、理想制动力分配曲线和机电复合制动系统的特性,考虑路面条件,对前、后轴制动力分配系数进行优化,并根据制动强度确定分配比例。针...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直接横摆力矩分层控制结构
建立能准确描述车辆特性的仿真试验平台，可以有效减少开发周期，进而不断制策略进行测试、修正，对控制算法的开发和验证至关重要。本章将分析分布动电动汽车的再生制动系统结构，对再生制动力矩总体控制方案进行设计，利arSim和MATLAB/Simulink软件建立各个子系统模型并联合成再生制动系统仿台。再生制动系统结构分布式驱动电动汽车再生制动系统结构如图 2.1 所示，包括机械制动装置、液制单元、制动 ECU、电机控制系统及逆变器、储能装置等。控制过程如下：制，制动 ECU 根据制动踏板的位置、电池状态、车速变化情况，对当前工况下求制动力进行分析，对前、后轴制动力的分配以及机电制动力参与比例提出要接着，制动 ECU 根据分配的结果对电机系统发出指令，电机将可用的再生制矩反馈给制动 ECU。制动 ECU 将电机可用再生制动力矩与当前工况下的需求力矩相比较，给压力控制单元发出指令，通过调整机械制动器制动力，实现制能。
尽管汽车行驶工况多变，电机制动会对车辆操纵稳定性产生影响，但这也为操纵性主动控制提供了方便；同时，独立调节各轮力矩，能使电机工作在高效区域，减少能量损耗。经过合理的再生制动力矩分配，能较好地兼顾整车的能耗经济性和操纵稳定性。再生制动主要作用在一般工况，其控制效果受到电机特性、路面条件、电池状态等多因素的影响，四轮独立可调为提升车辆的操纵稳定性和能耗效率创造了可能。如何协调再生制动与机械制动系统的关系，如何制定适用于不同工况的再生制动控制策略来分配轴间制动力以及机电复合制动的比例，如何确定分配目标以充分利用电机响应迅速、准确控制的特点，使得汽车兼顾制动稳定性和能量回收最大化如何搭建仿真或试验平台对控制策略加以验证，这些都是控制方案设计中需要涉及的内容。2.2.2 再生制动控制方案设计本方案将以兼具节能和稳定性为目标，研究一般工况下的再生制动力矩控制策略，包括直行制动和转弯制动工况。图 2.2 为再生制动控制方案框架。
【参考文献】：
期刊论文
[1]纯电动汽车的再生制动力分配策略研究[J]. 于德亮,任玉龙,刘冬,孙浩. 机械科学与技术. 2019(02)
[2]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)
[3]透视产业全面重构,识别未来发展路径——解读《赵福全论汽车产业》[J]. 刘宗巍. 中国机械工程. 2018(05)
[4]电动汽车再生制动能量回收最优控制策略[J]. 郭金刚,董昊轩,盛伟辉,涂超. 江苏大学学报(自然科学版). 2018(02)
[5]基于线性变参数实时简化模型的重型半挂车稳定性控制策略[J]. 聂枝根,王万琼,宗长富,王超. 中国公路学报. 2018(01)
[6]基于横摆力矩控制的电动轮汽车转弯节能控制[J]. 孙文,王庆年,王军年. 吉林大学学报(工学版). 2018(01)
[7]基于模糊控制的电动轮汽车再生制动能量回收研究[J]. 靳立强,孙志祥,王熠,郑迎. 汽车工程. 2017(10)
[8]轮毂电机四轮独立驱动电动汽车再生制动控制策略[J]. 董昊轩,郭金刚,闫宽宽. 机械科学与技术. 2017(11)
[9]基于改进线性二次型调节器方法的汽车横摆稳定性控制研究[J]. 任政焰,赵伟强,宗长富,万滢,封冉,凌锦鹏. 科学技术与工程. 2017(21)
[10]基于转矩优化分配的电动汽车横摆稳定性研究[J]. 杨慎,欧健,杨鄂川,胡经庆,张勇. 中国机械工程. 2017(14)
博士论文
[1]分布式驱动电动汽车动力学控制机理和控制策略研究[D]. 武冬梅.吉林大学 2015
[2]分布式电驱动车辆动力学状态参数观测及驱动力协调控制[D]. 褚文博.清华大学 2013
[3]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
[4]分布式电驱动车辆纵横向运动综合控制[D]. 戴一凡.清华大学 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]过驱动系统控制分配理论及其应用[D]. 马建军.国防科学技术大学 2009
硕士论文
[1]电动汽车稳定性控制及转矩优化分配[D]. 赵迪.吉林大学 2018
[2]微型纯电动汽车动力系统集成及驱动控制策略研究[D]. 刘开.华南理工大学 2018
[3]电动汽车最佳能量回收并联再生制动策略研究[D]. 李成毅.湖南大学 2017
[4]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
[5]分布式驱动电动车电机制动控制策略研究[D]. 陈磊.哈尔滨工业大学 2016
[6]基于轮毂电机的纯电动汽车横摆稳定性控制方法研究[D]. 胡经庆.重庆理工大学 2016
[7]基于四轮轮毂电机的纯电动汽车驱动控制策略研究[D]. 白洪涛.吉林大学 2015
[8]分布驱动电动汽车再生制动研究[D]. 刘新文.重庆大学 2015
[9]基于制动意图识别的纯电动客车制动控制策略研究[D]. 张丽君.长安大学 2015
本文编号：3610181
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直接横摆力矩分层控制结构
建立能准确描述车辆特性的仿真试验平台，可以有效减少开发周期，进而不断制策略进行测试、修正，对控制算法的开发和验证至关重要。本章将分析分布动电动汽车的再生制动系统结构，对再生制动力矩总体控制方案进行设计，利arSim和MATLAB/Simulink软件建立各个子系统模型并联合成再生制动系统仿台。再生制动系统结构分布式驱动电动汽车再生制动系统结构如图 2.1 所示，包括机械制动装置、液制单元、制动 ECU、电机控制系统及逆变器、储能装置等。控制过程如下：制，制动 ECU 根据制动踏板的位置、电池状态、车速变化情况，对当前工况下求制动力进行分析，对前、后轴制动力的分配以及机电制动力参与比例提出要接着，制动 ECU 根据分配的结果对电机系统发出指令，电机将可用的再生制矩反馈给制动 ECU。制动 ECU 将电机可用再生制动力矩与当前工况下的需求力矩相比较，给压力控制单元发出指令，通过调整机械制动器制动力，实现制能。
尽管汽车行驶工况多变，电机制动会对车辆操纵稳定性产生影响，但这也为操纵性主动控制提供了方便；同时，独立调节各轮力矩，能使电机工作在高效区域，减少能量损耗。经过合理的再生制动力矩分配，能较好地兼顾整车的能耗经济性和操纵稳定性。再生制动主要作用在一般工况，其控制效果受到电机特性、路面条件、电池状态等多因素的影响，四轮独立可调为提升车辆的操纵稳定性和能耗效率创造了可能。如何协调再生制动与机械制动系统的关系，如何制定适用于不同工况的再生制动控制策略来分配轴间制动力以及机电复合制动的比例，如何确定分配目标以充分利用电机响应迅速、准确控制的特点，使得汽车兼顾制动稳定性和能量回收最大化如何搭建仿真或试验平台对控制策略加以验证，这些都是控制方案设计中需要涉及的内容。2.2.2 再生制动控制方案设计本方案将以兼具节能和稳定性为目标，研究一般工况下的再生制动力矩控制策略，包括直行制动和转弯制动工况。图 2.2 为再生制动控制方案框架。
【参考文献】：
期刊论文
[1]纯电动汽车的再生制动力分配策略研究[J]. 于德亮,任玉龙,刘冬,孙浩. 机械科学与技术. 2019(02)
[2]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)
[3]透视产业全面重构,识别未来发展路径——解读《赵福全论汽车产业》[J]. 刘宗巍. 中国机械工程. 2018(05)
[4]电动汽车再生制动能量回收最优控制策略[J]. 郭金刚,董昊轩,盛伟辉,涂超. 江苏大学学报(自然科学版). 2018(02)
[5]基于线性变参数实时简化模型的重型半挂车稳定性控制策略[J]. 聂枝根,王万琼,宗长富,王超. 中国公路学报. 2018(01)
[6]基于横摆力矩控制的电动轮汽车转弯节能控制[J]. 孙文,王庆年,王军年. 吉林大学学报(工学版). 2018(01)
[7]基于模糊控制的电动轮汽车再生制动能量回收研究[J]. 靳立强,孙志祥,王熠,郑迎. 汽车工程. 2017(10)
[8]轮毂电机四轮独立驱动电动汽车再生制动控制策略[J]. 董昊轩,郭金刚,闫宽宽. 机械科学与技术. 2017(11)
[9]基于改进线性二次型调节器方法的汽车横摆稳定性控制研究[J]. 任政焰,赵伟强,宗长富,万滢,封冉,凌锦鹏. 科学技术与工程. 2017(21)
[10]基于转矩优化分配的电动汽车横摆稳定性研究[J]. 杨慎,欧健,杨鄂川,胡经庆,张勇. 中国机械工程. 2017(14)
博士论文
[1]分布式驱动电动汽车动力学控制机理和控制策略研究[D]. 武冬梅.吉林大学 2015
[2]分布式电驱动车辆动力学状态参数观测及驱动力协调控制[D]. 褚文博.清华大学 2013
[3]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
[4]分布式电驱动车辆纵横向运动综合控制[D]. 戴一凡.清华大学 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]过驱动系统控制分配理论及其应用[D]. 马建军.国防科学技术大学 2009
硕士论文
[1]电动汽车稳定性控制及转矩优化分配[D]. 赵迪.吉林大学 2018
[2]微型纯电动汽车动力系统集成及驱动控制策略研究[D]. 刘开.华南理工大学 2018
[3]电动汽车最佳能量回收并联再生制动策略研究[D]. 李成毅.湖南大学 2017
[4]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
[5]分布式驱动电动车电机制动控制策略研究[D]. 陈磊.哈尔滨工业大学 2016
[6]基于轮毂电机的纯电动汽车横摆稳定性控制方法研究[D]. 胡经庆.重庆理工大学 2016
[7]基于四轮轮毂电机的纯电动汽车驱动控制策略研究[D]. 白洪涛.吉林大学 2015
[8]分布驱动电动汽车再生制动研究[D]. 刘新文.重庆大学 2015
[9]基于制动意图识别的纯电动客车制动控制策略研究[D]. 张丽君.长安大学 2015
本文编号：3610181
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