基于UKF的轮毂驱动汽车驱动电机转矩故障诊断研究

发布时间：2023-09-21 19:44

　　在众多动力类型的电动汽车中,轮毂驱动电动车改变了传统燃油车辆的底盘结构和驱动方式,具有结构紧凑、传动效率高以及车轮驱动/制动扭矩灵活可控的特点,是电动汽车驱动系统的一种重要发展方向。轮毂驱动是分布式驱动,能够显著提高汽车的操控性,对驱动系统的协同控制带来更高的要求,其故障诊断技术是轮毂电驱动汽车主动安全控制领域的重要研究内容之一。本文针对轮毂驱动汽车驱动电机故障诊断方法进行研究,具有重要的理论意义和实际意义。本文首先分析了轮毂驱动电动汽车的故障状态,并根据轮毂驱动电动汽车的故障特性及车辆动力学原理,搭建了用于驱动电机故障诊断的故障模型,即考虑车身纵向、侧向、横摆运动和各个车轮旋转运动的七自由度非线性车辆动力学模型,引入了故障参数模拟驱动电机故障,故障参数定义为轮毂电机实际输出转矩与命令转矩之比,轮胎模型选用Dugoff轮胎模型。并基于高精度车辆动力学仿真软件ve DYNA,对模型的精度和有效性进行了分析和验证,结果表明可以作为轮毂驱动电动汽车驱动电机故障诊断的模型基础。考虑到轮毂电机驱动车辆是一种强非线性系统,针对非线性系统,无迹卡尔曼滤波算法比扩展卡尔曼滤波算法具有更高的估计精度,且...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 故障诊断方法研究现状
        1.2.2 轮毂驱动电动车研究现状
        1.2.3 轮毂驱动电动车故障诊断方法研究现状
    1.3 本文主要研究内容及组织结构
第2章 轮毂驱动汽车动力系统故障分析与建模
    2.1 引言
    2.2 驱动电机故障车辆动力学模型
        2.2.1 车身动力学模型
        2.2.2 车轮动力学模型
        2.2.3 轮胎模型
        2.2.4 整车模型的建立
    2.3 模型验证
    2.4 本章小结
第3章 轮毂驱动汽车驱动电机故障诊断方法
    3.1 引言
    3.2 基于UKF的故障诊断方法
        3.2.1 UKF滤波器设计
        3.2.2 驱动电机故障参数估计
    3.3 故障诊断方法分析与验证
        3.3.1 单轮故障
        3.3.2 同侧车轮故障(左侧)
        3.3.3 三个车轮故障
        3.3.4 故障诊断方法适用性分析
    3.4 本章小结
第4章 融合GPS/INS系统的驱动电机故障诊断方法
    4.1 引言
    4.2 融合GPS与INS系统
        4.2.1 车辆坐标系
        4.2.2 基于卡尔曼滤波器的融合算法
    4.3 具有车速信息的故障诊断方法
    4.4 故障诊断方法分析与验证
        4.4.1 单轮故障
        4.4.2 同侧车轮故障(左侧)
        4.4.3 三个车轮故障
        4.4.4 故障诊断方法适用性分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3848272