基于车速估计改进算法的四轮轮毂电动汽车控制策略研究
发布时间：2017-09-02 23:21
本文关键词：基于车速估计改进算法的四轮轮毂电动汽车控制策略研究
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【摘要】：四轮轮毂电动汽车在动力性能和主动安全控制方面有着显著的优势,是电动汽车发展的一个重要方向。四轮轮毂电动汽车四轮转矩独立可控,存在多种驱动模式,主要包括四轮驱动以及两轮驱动。然而,驱动模式的切换会影响车速估计精度、车身稳定性以及乘坐舒适性。本文通过设计基于车速估计算法的四轮轮毂电动汽车控制策略,旨在提高车速控制精度、车身稳定性和乘坐舒适性,主要工作为:1、研究了四轮轮毂电动汽车整车结构和驱动模式。建立了三自由度车辆模型、车轮模型以及轮胎模型,并且分析了四轮轮毂电动汽车各驱动模式的特性。此外,从能效和安全方面考虑,分析了驱动模式切换策略,主要包括,基于能效管理的主动切换策略和基于失效安全的被动切换策略。2、设计了适用于多驱动模式下的车速估计算法。针对四轮轮毂电动汽车的特点,在四驱模式下采用基于无轨卡尔曼滤波理论的车速估计算法,在两驱模式下采用基于轮速的车速估计算法,并进行了仿真验证。3、设计了基于车速估计算法的四轮轮毂电动汽车控制策略。以车速为控制目标,设计了基于车速估计算法的车速控制器,并且针对车速估计算法切换时产生的车速跳变进行了平滑滤波处理。联合CarSim和Matlab对本文设计的控制策略进行了仿真验证。结果表明,所设计的控制策略能够达到较高的车速控制精度,并且提高了车身稳定性以及乘坐舒适性。本文针对四轮轮毂电动汽车存在的多种驱动模式,充分利用其四轮转矩独立可控的特点,研究基于车速估计算法的四轮轮毂电动汽车控制策略,对四轮轮毂电动汽车的发展有着积极的意义。
【关键词】：四轮轮毂电动汽车 驱动模式切换 车速估计 车身稳定 乘坐舒适性
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72
【目录】：
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 绪论10-20
- 1.1 研究工作的背景与意义10-12
- 1.2 电动汽车发展现状12-15
- 1.3 四轮轮毂电动汽车发展现状15-16
- 1.4 课题相关技术研究现状16-19
- 1.4.1 车速估计算法研究现状16-18
- 1.4.2 四轮轮毂电动汽车控制策略研究现状18-19
- 1.5 主要研究内容19-20
- 第二章 四轮轮毂电动汽车整车结构及驱动模式分析20-30
- 2.1 四轮轮毂电动汽车整车结构20-24
- 2.1.1 车辆模型参考坐标系20-21
- 2.1.2 三自由度车辆模型21-22
- 2.1.3 车轮动力学模型22-23
- 2.1.4 轮胎模型23-24
- 2.2 四轮轮毂电动汽车驱动模式以及切换策略分析24-29
- 2.2.1 驱动模式分析25-26
- 2.2.2 切换策略分析26-29
- 2.3 本章小节29-30
- 第三章 四轮轮毂电动汽车车速估计算法设计30-43
- 3.1 基于UKF理论的车速估计算法30-35
- 3.1.1 系统方程设计30-33
- 3.1.2 UKF估计车速算法过程33-35
- 3.2 基于轮速的车速估计算法35-36
- 3.3 车速估计算法切换策略36-37
- 3.4 仿真与分析37-42
- 3.4.1 双移线工况仿真与分析38-40
- 3.4.2 蛇形工况仿真分析40-41
- 3.4.3 仿真结果对比41-42
- 3.5 本章小节42-43
- 第四章 基于车速估计算法的四轮轮毂电动汽车控制策略43-51
- 4.1 基于车速估计算法的控制策略设计43-49
- 4.1.1 控制目标44
- 4.1.2 PID控制器44-46
- 4.1.3 转矩分配算法46-49
- 4.2 车速滤波平滑算法49-50
- 4.3 本章小节50-51
- 第五章 仿真与分析51-71
- 5.1 仿真模型搭建51-52
- 5.2 单驱动模式工况仿真52-57
- 5.3 多驱动模式工况仿真57-69
- 5.3.1 匀速行驶时四驱切换成两驱仿真57-60
- 5.3.2 匀速行驶时两驱切换成四驱仿真60-63
- 5.3.3 加速行驶时四驱切换成两驱仿真63-66
- 5.3.4 加速行驶时两驱切换成四驱仿真66-69
- 5.4 干扰工况下仿真69-70
- 5.5 本章小节70-71
- 第六章 总结及展望71-72
- 6.1 全文总结71
- 6.2 研究展望71-72
- 致谢72-73
- 参考文献73-77
- 硕士期间主要研究成果77-78
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李忠东;;雪佛兰Bolt VS特斯拉Model 3[J];汽车与配件;2015年37期
2 李刚;韩海兰;赵德阳;;四轮轮毂电机电动汽车横摆力矩模糊PI控制研究[J];机械设计与制造;2015年07期
3 李晓慧;彭洁;贺德方;;日本电动汽车的发展现状及政策规划[J];全球科技经济w，
本文编号：781493
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