本文關(guān)鍵詞：基于四輪輪轂電機(jī)的純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學(xué)》 2015年

基于四輪輪轂電機(jī)的純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制策略研究

白洪濤  

【摘要】：輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車代表了一種全新的整車架構(gòu)設(shè)計(jì)思想，為汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域開辟了新的思路。由于各車輪力矩獨(dú)立可控，這種新型的驅(qū)動(dòng)方式能夠?qū)崿F(xiàn)先進(jìn)的動(dòng)力學(xué)控制。此外，動(dòng)力總成與傳動(dòng)系統(tǒng)的摘除，使得設(shè)計(jì)師在優(yōu)化汽車整車布置方面有了更多自由發(fā)揮的空間。隨著電機(jī)、電池技術(shù)快速的發(fā)展，體積更小，能量密度更高的電池和電機(jī)將為該類型電動(dòng)車的研發(fā)帶來更好的契機(jī)。本文就輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車試驗(yàn)樣車及驅(qū)動(dòng)控制策略開展了研究。 首先，本文根據(jù)項(xiàng)目需求開發(fā)了四輪輪轂電機(jī)純電動(dòng)汽車，搭載了四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，鋰離子電池系統(tǒng)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了底盤的高度線控化�；跇榆噷�(shí)際物理結(jié)構(gòu)和參數(shù)搭建了CarSim整車模型，并對(duì)照實(shí)車的響應(yīng)對(duì)模型進(jìn)行了標(biāo)定。 然后，設(shè)計(jì)了整車驅(qū)動(dòng)控制策略。驅(qū)動(dòng)控制策略分為穩(wěn)定性控制模式和經(jīng)濟(jì)性控制模式。車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)穩(wěn)定性控制起作用，此時(shí)采用分層控制的方式，上層為驅(qū)動(dòng)力、橫擺力矩控制層，計(jì)算車輛當(dāng)前狀態(tài)下所需的總的縱向和橫擺力矩，底層為驅(qū)動(dòng)力分配層，負(fù)責(zé)將上層產(chǎn)生的力矩需求合理的分配給各個(gè)車輪，以提高其動(dòng)力性和穩(wěn)定性。本文中，上層控制器采用了模糊控制，以橫擺角速度誤差和質(zhì)心側(cè)偏角誤差作為控制輸入，輸出車輛所需的橫擺力矩。此外，引入PI控制，以就兩種方法的控制效果進(jìn)行對(duì)比。驅(qū)動(dòng)力分配層采用偽逆重新分配算法，以輪胎利用率最低為優(yōu)化目標(biāo)，地面附著極限為約束，對(duì)各車輪的驅(qū)動(dòng)力矩進(jìn)行優(yōu)化分配。當(dāng)車輛直線行駛時(shí)，控制策略切換到經(jīng)濟(jì)性模式。該模式以提升整車效率為目標(biāo)，根據(jù)電機(jī)的Map圖，用數(shù)值的方法預(yù)先找出不同轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩下效率最優(yōu)的分配系數(shù)，繪成表格。通過查表的方式確定當(dāng)前工況下的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)。 最后，在Matlab/Simulink環(huán)境下完成了算法的搭建，并與CarSim模型進(jìn)行了聯(lián)合仿真。此外，對(duì)穩(wěn)定性控制模式進(jìn)行了半實(shí)物硬件在環(huán)仿真。對(duì)經(jīng)濟(jì)性模式進(jìn)行了底盤測(cè)功機(jī)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)采用了NEDC工況。仿真與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，驅(qū)動(dòng)控制策略能有效的改善車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的穩(wěn)定性，并且有很好的實(shí)時(shí)性，較之與PI控制器，模糊控制器有更好的魯棒性。經(jīng)濟(jì)性模式在一定程度上降低了整車的能量消耗。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

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