基于路面识别的四轮轮毂电机电动汽车驱动防滑控制策略研究

发布时间：2017-10-07 02:40

  本文关键词：基于路面识别的四轮轮毂电机电动汽车驱动防滑控制策略研究

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【摘要】：四轮轮毂电机电动汽车具有四轮独立控制、轮毂电机转矩易于测量的特点,已经成为了电动汽车行业的研究热点之一。当四轮轮毂电机在低附着路面上行驶时候,车轮容易出现滑移现象,严重时会导致车辆侧偏甚至翻转,进而威胁驾乘人员的人身安全。本文通过设计基于路面识别的四轮轮毂电机电动汽车驱动防滑控制策略,旨在提高车辆稳定性和安全性,主要工作为:1、研究了四轮轮毂电机电动汽车整车结构和车身稳定性,并在此基础上深入分析四轮轮毂电机电动汽车电机驱动系统、控制系统的主要功能以及车辆稳定性控制的要求。2、研究了四轮轮毂电动汽车数学模和车速控制策略。建立了七自由度车辆模型以及轮胎模型,并在此基础设计了四轮轮毂电机电动汽车车速控制策略,并基于Carsim和Matlab/Simulink仿真平台对其进行仿真验证。3、设计了基于路面识别的四轮轮毂电机电动汽车驱动防滑控制策略。考虑到车轮最佳滑移率随着路面的变化而变化,本文设计路面识别算法对车轮最佳滑移率进行主动预预估。然后,针对四轮轮轮毂电机电动汽车在低附着路面上容易滑移的问题,设计了基于路面识别的四轮轮毂电机电动汽车防滑控制策略,从而充分利用路面附着系数,提高车辆稳定性和安全性。基于上述工作,在单一路面、对接路面、对开路面等三种工况下,对车速控制策略和基于路面识别的驱动防滑控制策略进行了仿真验证,仿真结果表明,基于路面识别的驱动防滑控制策略能够保证车辆的稳定性和安全性,且在控制性能上远远优于车速控制策略。因此,本文提出的驱动防滑控制能够提高车辆的稳定性和安全性。
【关键词】：四轮轮毂电机电动汽车 路面识别 驱动防滑控制 稳定性 安全性
【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
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 课题背景和研究意义11-13
• 1.2 四轮轮毂电机电动汽车国内外发展现状13-14
• 1.2.1 国外发展现状13-14
• 1.2.2 国内发展现状14
• 1.3 课题相关技术研究现状14-17
• 1.3.1 路面识别研究现状15-16
• 1.3.2 驱动防滑控制方法研究现状16-17
• 1.4 论文的结构安排17-18
• 第二章 四轮轮毂电机电动汽车整车结构及车身稳定性研究18-24
• 2.1 四轮轮毂电机电动整车结构18-20
• 2.1.1 整车控制器19
• 2.1.2 轮毂电机驱动控制系统19-20
• 2.2 车辆稳定性控制性能研究20-22
• 2.2.1 车辆稳定性规范20-21
• 2.2.2 影响车辆稳定性因素研究21-22
• 2.3 四轮轮毂电机电动汽车基本控制结构22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 四轮轮毂电机电动汽车车速控制策略研究24-42
• 3.1 四轮轮毂电机电动汽车总体架构24-25
• 3.2 四轮轮毂电机电动汽车数学模型研究25-28
• 3.2.1 参考坐标系建立25-26
• 3.2.2 模型假设26
• 3.2.3 车体动力学模型26-27
• 3.2.4 车轮动力学模型27-28
• 3.2.5 轮胎模型28
• 3.3 四轮轮毂电机电动汽车车速控制策略研究28-29
• 3.4 四轮轮毂电机电动汽车车速控制策略仿真29-40
• 3.4.1 单一路面工况下仿真分析30-35
• 3.4.2 对接路面工况下仿真分析35-38
• 3.4.3 对开路面工况下仿真分析38-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第四章 基于路面识别的四轮轮毂电机电动汽车驱动防滑控制策略设计42-51
• 4.1 路面识别算法42-46
• 4.1.1 车轮滑移率计算42-43
• 4.1.2 车轮利用附着系数计算43
• 4.1.3 标准路面曲线u-s的获得43-45
• 4.1.4 标准路面权重系数计算45-46
• 4.1.5 车轮最佳滑移率计算46
• 4.2 车轮驱动防滑控制46-48
• 4.2.1 车轮状态判断46
• 4.2.2 车轮期望转速计算46-47
• 4.2.3 车轮转速控制47-48
• 4.2.4 电机指令转矩计算48
• 4.3 整车力矩分配48-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第五章 四轮轮毂电机电动汽车驱动防滑控制策略仿真51-70
• 5.1 路面识别仿真验证51-55
• 5.1.1 低附着路面仿真验证51-52
• 5.1.2 中等附着路面仿真验证52-53
• 5.1.3 高等附着路面仿真验证53-55
• 5.2 基于路面识别的驱动防滑控制策略仿真分析55-61
• 5.2.1 单一路面工况下仿真分析55-57
• 5.2.2 对接路面工况下仿真分析57-59
• 5.2.3 对开路面工况下仿真分析59-61
• 5.3 驱动防滑控制策略和车速控制策略对比仿真分析61-69
• 5.3.1 单一路面工况下仿真对比分析61-64
• 5.3.2 对接路面工况下仿真对比分析64-66
• 5.3.3 对开路面工况下仿真对比分析66-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 全文总结与展望70-72
• 6.1 全文总结70
• 6.2 研究展望70-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-77
• 攻读硕士学位期间取得的成果77-78

【参考文献】

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本文编号：986481