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电动车驱动防滑控制策略的研究

发布时间:2017-09-23 22:28

  本文关键词:电动车驱动防滑控制策略的研究


  更多相关文章: 电动汽车 驱动防滑 逻辑门限 模糊控制 状态观测器


【摘要】:分布式驱动电动汽车是目前电动汽车技术领域内的研究热点和重要发展方向,相比于传统的内燃机驱动汽车和普通的单电机驱动电动汽车,其在车辆动力学控制和驱动力分配等方面有着明显的优势。驱动防滑控制系统作为汽车电子控制系统的重要组成部分,其以轮胎滑转率为主要控制目标,通过控制车轮驱动力,使轮胎保持稳定的附着状态从而获得良好的操纵稳定性和动力性。本文以电动汽车驱动防滑控制系统为研究对象,研究其在汽车驱动控制中的应用。本文首先对轮毂电机的输出特性,汽车单轮及整车的数学模型进行了分析研究。建立了基于id=0控制的电机模型并对模型进行了初步仿真,验证了电机模型的输出响应满足仿真要求;并对车辆进行刚体运动分析,考虑四个车轮转动、车辆纵向和横向运动,车辆横摆和车身侧倾八个自由度建立了基于魔术公式的整车模型并验证了驱动防滑系统的必要性。其次,设计了估计车辆状态参数的观测器。基于轮速,侧向加速度,横摆角速度可测量设计状态观测器估算车辆质心横纵向速度及质心侧偏角,进一步估算四个车轮的垂直载荷。并运用基于路面特征值的路面识别方法对路面情况进行实时监测,之后用仿真的方法证明了观测器及路面识别方法的合理性。最后,阐述了驱动力的分配方法并对现有的控制方法进行了比较,说明了各自的优缺点。之后选择逻辑门限值控制及模糊控制对模型进行仿真,验证了两种控制方法在单一路面驱动,对接路面驱动及对开路面驱动三种工况下均能较好的保持车辆的操纵稳定性。
【关键词】:电动汽车 驱动防滑 逻辑门限 模糊控制 状态观测器
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U469.72
【目录】:
  • 中文摘要3-4
  • 英文摘要4-7
  • 1 绪论7-13
  • 1.1 课题背景及研究意义7
  • 1.2 国内外研究现状7-10
  • 1.2.1 传统内燃机汽车驱动防滑控制的发展及现状8-9
  • 1.2.2 电动汽车驱动防滑控制的发展及现状9-10
  • 1.2.3 车速估计及路面识别技术的发展及现状10
  • 1.3 论文研究内容及主要工作10-13
  • 2 驱动防滑的基本理论及整车仿真模型的建立13-31
  • 2.1 驱动防滑控制基本原理13-15
  • 2.1.1 车辆行驶方程13-14
  • 2.1.2 车轮滑转率与附着系数的关系14-15
  • 2.2 轮胎模型15-17
  • 2.3 电机模型17-24
  • 2.3.1 PMSM的坐标变换及数学模型17-19
  • 2.3.2 SVPWM控制工作原理19-22
  • 2.3.4 电机初步仿真22-24
  • 2.4 整车模型24-29
  • 2.4.1 整车模型的建立24-27
  • 2.4.2 整车模型的仿真分析27-29
  • 2.5 本章小结29-31
  • 3 电动车车速估计及路面识别31-47
  • 3.1 参考车速获取的方法31-33
  • 3.2 车速观测器的设计33-39
  • 3.2.1 车速非线性观测器的设计33-35
  • 3.2.2 观测器稳定性分析35-38
  • 3.2.3 观测器仿真结果分析38-39
  • 3.3 路面识别方案39-45
  • 3.3.1 路面状态无量纲特征值的定义40-41
  • 3.3.2 路面状态识别算法41-42
  • 3.3.3 变路面识别方法42-44
  • 3.3.4 路面识别仿真验证44-45
  • 3.4 本章小结45-47
  • 4 驱动防滑控制策略47-67
  • 4.1 驱动力分配47
  • 4.2 常见的几种控制算法47-50
  • 4.2.1 逻辑门限值控制47-48
  • 4.2.2 PID控制48
  • 4.2.3 滑模变结构控制48-49
  • 4.2.4 最优控制49-50
  • 4.2.5 模糊控制50
  • 4.3 逻辑门限值控制的建模仿真与分析50-56
  • 4.3.1 门限值控制的基本原理和控制流程51
  • 4.3.2 逻辑门限值控制仿真分析51-56
  • 4.4 模糊控制的建模仿真与分析56-66
  • 4.4.1 模糊控制的基础理论56-57
  • 4.4.2 模糊控制输入量的选择57-58
  • 4.4.3 模糊控制器的设计58-60
  • 4.4.4 模糊控制仿真分析60-66
  • 4.5 本章小结66-67
  • 5 总结和展望67-69
  • 5.1 全文总结67
  • 5.2 研究展望67-69
  • 致谢69-71
  • 参考文献71-73

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本文编号:907813

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