基于4WID/S电动汽车线控转向的多电机控制研究

发布时间：2024-04-11 03:54

　　四轮独立驱动/转向(4WID/S)电动汽车摆脱了机械联接的束缚,底盘全线控化,各执行机构独立可控提升了车辆的操纵机动性与稳定性,同时控制也更复杂化,受到广泛关注与研究。本课题着眼于4WID/S电动汽车线控转向多电机控制,主要研究内容如下:首先,调研线控转向技术的国内外研究现状,尤其是线控转向电机控制方面,提出了课题的研究意义及内容;通过Carsim建立4WID/S电动汽车动力学模型,联合Matlab构建线控转向数学模型及转向电机控制模型,为课题研究奠定基础。其次,为提供驾驶员缺失的驾驶感,采用永磁同步电机作为路感电机,设计基于一阶线性自抗扰永磁同步电机电流环控制器,并利用差分进化算法对控制器参数自寻优,避免人工调参的低效性与不便性,提高路感电机电流环控制性能,使驾驶员得到平滑的手感和实时的路感;再次,为提升车辆转向机动性与操稳性,设计基于二阶线性自抗扰的四轮主动转向控制器,观测系统未建模及未知扰动并补偿,实时修正各车轮转角,提升车辆操稳性及抗外界扰动能力;采用两相混合式步进电机作为转向执行电机,研究转向执行多电机控制方法,设计抛物线加减速运行曲线,提高转向时执行电机的扭矩。最后,构建4...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 转向系发展概述
        1.2.2 4WID/S电动汽车国内外研究现状
        1.2.3 路感模拟电机控制国内外研究现状
        1.2.4 转向执行控制国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
2 4WID/S电动汽车线控转向架构设计及整车建模
    2.1 大角度线控转向机构
    2.2 转向电机选型
        2.2.1 路感电机选型
        2.2.2 转向执行电机选型
    2.3 4WID/S电动汽车转向数学模型
        2.3.1 方向盘总成数学模型
        2.3.2 2-DOF转向动力学模型
        2.3.3 路感电机数学模型
        2.3.4 转向执行电机工作原理
    2.4 4WID/S电动汽车仿真模型建立
    2.5 本章小结
3 路感模拟电机控制策略研究
    3.1 线性自抗扰控制器的结构与算法
    3.2 差分进化算法的原理
        3.2.1 差分进化算法基本思想
        3.2.2 差分进化算法步骤
    3.3 永磁同步电机电流环一阶线性自抗扰控制器设计
    3.4 基于差分进化算法的线性自抗扰控制策略
    3.5 本章小结
4 线控转向多电机协调控制与操稳性研究
    4.1 车辆转向特性
    4.2 主动转向线性自抗扰控制器设计
    4.3 转向执行多电机协调控制策略
        4.3.1 4WID/S电动汽车特殊转向模式
        4.3.2 转向执行多电机协调控制
    4.4 本章小结
5 4WID/S电动汽车线控转向控制策略实验验证
    5.1 4WID/S电动汽车软硬件及上位机设计
        5.1.1 硬件设计
        5.1.2 软件设计
        5.1.3 上位机设计
    5.2 路感模拟电机控制策略实验验证
        5.2.1 DE-LADRC有效性与鲁棒性验证
        5.2.2 路感模拟平台下DE-LADRC有效性验证
    5.3 转向执行控制策略仿真及实验验证
        5.3.1 主动转向线性自抗扰控制策略验证
        5.3.2 转向执行多电机协调控制策略验证
    5.4 本章小结
6 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
硕士期间发表的论文及专利、从事的科研项目及获奖情况



本文编号：3950837