基于滑移率的轮毂式电动汽车电子差速控制方法研究

发布时间：2017-08-05 14:25

  本文关键词：基于滑移率的轮毂式电动汽车电子差速控制方法研究

  更多相关文章： 轮毂式电动汽车 电子差速 滑移率 线性二次型最优滑模控制器 鲁棒稳定性

【摘要】：随着全球汽车工业的不断发展,汽车行业要想在资源过度消耗和环境严重污染的大环境下再创新高就需要研究新的动力源汽车,而轮毂式电动汽车就是绿色动力源汽车,它具有节约能源和减少污染的优点。电动汽车的转向行驶稳定性是影响汽车行驶安全性和乘坐舒适性的重要因素。随着电动汽车控制系统设计的逐步完善和计算机技术的不断发展,电动汽车电子差速控制系统已经成为了科研人员的研究重点。论文对轮毂式电动汽车电子差速控制方法进行了研究,这对提高电动汽车的行驶安全性有着非常重要的意义。论文对基于滑移率的轮毂式电动汽车电子差速控制方法进行了深入研究。针对轮毂式电动汽车在转弯时存在的驱动轮相对滑移率较大和外界干扰问题,给出了基于线性二次型最优控制和滑模控制的线性二次型最优滑模控制方法。建立了包含电动汽车纵向、侧向和横摆运动的三自由度整车动力学模型。对电动汽车的数学模型的非线性部分进行了线性化,推导出了电动汽车的状态空间模型,依据此设计出了线性二次型最优滑模电子差速控制器。把电动汽车两驱动轮之间的相对滑移率作为了电子差速控制器的输入,把电动汽车的转矩协调百分比作为了电子差速控制器的输出。通过对电动汽车驱动轮滑移率的控制,实现了电动汽车的电子差速控制。在MATLAB/Simulink软件中构建了轮毂式电动汽车仿真模型和电子差速控制器仿真模型。分析仿真结果,确定了影响电动汽车电子差速控制系统鲁棒性和稳定性的因素,验证了本文所提出的控制策略的有效性。仿真结果表明,此控制方法实现了车辆在转弯过程中驱动轮的相对滑移率最小,且将驱动轮的滑移率控制在最佳范围内,提高了电子差速系统的抗干扰能力。有效地增强了系统的鲁棒稳定性,提高了电动汽车的行驶安全性。
【关键词】：轮毂式电动汽车 电子差速 滑移率 线性二次型最优滑模控制器 鲁棒稳定性
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 轮毂式电动汽车电子差速控制方法研究现状10-17
• 1.2.1 轮毂电机的研究现状10-13
• 1.2.2 电动汽车的研究现状13-14
• 1.2.3 电子差速控制方法的研究现状14-17
• 1.3 本文研究的主要内容17-19
• 第2章 轮毂式电动汽车的数学模型19-34
• 2.1 电动汽车的简化模型19-20
• 2.2 电动汽车的数学模型20-27
• 2.2.1 电动汽车的动力学模型20-22
• 2.2.2 轮毂电机模型22-23
• 2.2.3 轮胎模型23-27
• 2.3 电动汽车数学模型的简化27-29
• 2.4 电动汽车的状态空间模型29-32
• 2.5 本章小结32-34
• 第3章 基于滑移率的轮毂式电动汽车电子差速控制策略研究34-46
• 3.1 传统汽车差速原理34-35
• 3.2 轮毂式电动汽车电子差速控制策略研究35
• 3.3 基于滑移率的线性二次型最优滑模控制器设计35-45
• 3.3.1 线性二次型最优控制理论35-38
• 3.3.2 滑模控制理论38-41
• 3.3.3 线性二次型最优滑模控制器设计41-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第4章 电动汽车电子差速控制系统仿真分析46-56
• 4.1 计算机辅助设计软件MATLAB/SIMULINK简介46-47
• 4.2 电动汽车电子差速控制系统仿真模型47-50
• 4.3 仿真结果及分析50-53
• 4.4 线性二次型最优滑模控制与线性二次型最优控制的比较53-55
• 4.5 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-61
• 附录61-63
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果63-64
• 致谢64

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本文编号：625354