基于分层控制的分布式驱动电动汽车操纵稳定性研究

发布时间：2023-02-09 14:38

　　随着能源危机和环境污染问题的日益加重,电动汽车的发展成为当前汽车发展的主流。分布式驱动电动汽车通过电机直接向各轮提供动力,使其具有传动效率和比功率高等优势,并能实现各轮驱动或制动转矩的独立控制。因此,如何针对分布式电动汽车的结构特点,避免各轮驱动或制动转矩的相互冲突和干扰,在车辆操纵稳定性的控制中协调各轮驱动或制动转矩的同时,又能实现各轮转矩的最优分配是分布式电动汽车亟需解决的问题。本文以提高分布式电动汽车的操纵稳定性控制为目的,主要研究内容如下(1)分布式驱动电动汽车整车动力学建模。针对分布式驱动电动汽车结构特点,建立非线性整车动力学模型:包括车辆纵向运动、横向运动、横摆运动和各轮转动动力学模型、轮毂电机模型和非线性Dugoff轮胎模型。并与Carsim仿真软件在转向盘阶跃转向和正弦转向工况下对模型准确性进行仿真验证,为后文中车辆行驶状态参数的估计及操纵稳定性控制器的设计奠定基础。(2)基于无迹卡尔曼滤波算法的车辆状态参数估计器。车辆的行驶状态参数是控制器设计中重要的参考变量,针对车辆运行过程中某些状态参数不易获取的问题,设计了基于无迹卡尔曼滤波算法的车辆关键状态参数估计器,对车辆行...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文主要研究内容及思路
第二章 分布式驱动电动汽车整车动力学建模
    2.1 分布式电动汽车建模架构
        2.1.1 模型架构
        2.1.2 参考坐标系
    2.2 分布式驱动电动汽车动力学建模
        2.2.1 整车动力学模型
        2.2.2 轮毂电机模型
        2.2.3 非线性轮胎动力学模型
    2.3 车辆动力学模型验证
        2.3.1 阶跃转向工况
        2.3.2 正弦转向工况
    2.4 本章小结
第三章 基于无迹卡尔曼滤波的车辆状态估计
    3.1 无迹卡尔曼滤波估计理论
    3.2 车辆无迹卡尔曼滤波状态估计器设计
        3.2.1 车辆状态参数估计方程
        3.2.2 车辆状态估计器设计
    3.3 车辆状态估计仿真验证
    3.4 本章小结
第四章 分布式电动汽车操纵稳定性分层控制
    4.1 分层控制架构
    4.2 理想参考模型
    4.3 基于模型预测控制的车辆目标横摆力矩控制器设计
        4.3.1 模型预测理论
        4.3.2 基于MPC的广义目标横摆力矩控制器设计
    4.4 基于多目标协同的转矩分配控制策略研究
        4.4.1 目标函数设计
        4.4.2 目标函数权重分配
        4.4.3 四轮转矩优化分配的约束条件
    4.5 仿真验证
        4.5.1 双移线工况仿真验证
        4.5.2 紧急避障和并道工况仿真工况
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
在学期间发表的论文和取得的学术成果
    A.作者在攻读硕士学位期间发的论文
    B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目



本文编号：3738903