低附工况下四轮驱动电动汽车牵引力控制算法研究

发布时间：2023-03-04 01:13

　　随着能源危机与环境污染问题的日益严峻,电动汽车因其对可再生清洁能源的高效利用,几乎零排放,以及其自身污染的转移集中处理,已成为汽车产业的发展新主题。四轮驱动电动汽车因其极高的传动效率、更节能性,更具有智能化发展的基础,目前已成为电动汽车中的一个研究热点。牵引力控制系统(TCS)是电动汽车安全技术的核心技术,其主要功能是让车辆能够充分利用路面附着,提升驱动性。因此开发出性能优异的TCS对推进电动汽车发展有着重要意义。本文针对四轮驱动电动汽车在冰、雪低附工况下极易出现的驱动轮过度滑转问题,以路面模糊识别为基础,将滑转率与附着系数定义为分段近似线性模型,设计了TCS滑模控制器,用以提升车辆驱动性,主要工作如下:(1)本文首先详细研究了四轮驱动电动汽车传动特性,并在此基础上研究了车辆驱动中车轮打滑机理,之后对电动汽车TCS控制方式和常用控制算法进行了深入的研究。在上述研究基础上,在Trucksim建立了四轮驱动电动汽车整车系统模型作为研究的应用对象。(2)利用车辆实时利用附着与滑转率作为输入变量,设计了路面模糊识别控制器,通过设计的路面模糊识别控制器可以准确的识别出当前路面的最大附着与最优滑转...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 四轮驱动电动汽车发展现状
    1.3 电动汽车TCS研究现状
    1.4 论文主要研究内容
第二章 TCS基本原理研究
    2.1 车辆打滑机理研究
    2.2 滑转率与路面附着系数特性
    2.3 电动汽车TCS控制方式研究
        2.3.1 驱动电机转矩控制
        2.3.2 驱动轮施加制动力矩控制
        2.3.3 变速器传动比控制
        2.3.4 电控防滑差速器控制
        2.3.5 电控悬架控制
    2.4 电动汽车TCS常用控制算法研究
        2.4.1 逻辑门限控制
        2.4.2 PID控制
        2.4.3 模糊控制
        2.4.4 滑模控制
    2.5 本章总结
第三章 基于Trucksim的整车系统建模
    3.1 TruckSim概述
    3.2 整车建模
        3.2.1 整车车体模型
        3.2.2 空气动力学模型
        3.2.3 轮胎模型
        3.2.4 悬架系统模型
        3.2.5 转向系统模型
        3.2.6 制动系统模型
        3.2.7 动力系统模型
        3.2.8 驱动电机建模
    3.3 本章总结
第四章 路面模糊识别控制器设计
    4.1 路面模糊识别原理
    4.2 标准路面u?l模型
    4.3 实时滑转率与利用附着的计算
    4.4 路面模糊识别控制器设计
    4.5 本章小结
第五章 TCS滑模变结构控制器设计
    5.1 变结构控制基础理论
    5.2 滑模变结构控制原理
        5.2.1 滑动模态
        5.2.2 滑动模态的存在性和可达性
        5.2.3 滑动模态运动的稳定性
    5.3 滑模控制基本控制方法
    5.4 滑模控制抖振削弱方法
        5.4.1 趋近律削弱抖振
        5.4.2 其他削弱抖振方法
    5.5 TCS滑模控制器设计
        5.5.1 电动汽车驱动动力学
        5.5.2 TCS滑模控制律设计
    5.6 TCS滑模控制器稳定性分析
    5.7 TCS滑模控制器鲁棒性分析
        5.7.1 驱动电机转矩鲁棒性分析
        5.7.2 车速鲁棒性分析
    5.8 本章小结
第六章 TCS控制器联合仿真实验及结果分析
    6.1 联合仿真实验平台搭建
        6.1.1 输入/输出接口设置
    6.2 TCS仿真实验及结果分析
        6.2.1 均一路面实验
        6.2.2 对接路面实验
        6.2.3 对开路面实验
    6.3 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3753450