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四轮独立驱动电动汽车驱动防滑控制与估计方法研究
| 论文题名： | 四轮独立驱动电动汽车驱动防滑控制与估计方法研究 |
| 关键词： | 电动汽车;驱动防滑控制;估计方法;滑模理论 |
| 摘要： | 随着环境的恶化和能源的短缺，电动汽车在最近几年成为了国内外的发展热点。本文以东南大学车辆实验室开发的微型四轮独立驱动轮毂电机电动汽车作为研究对象，对电动汽车的驱动防滑控制和路面参数估计方法进行了研究，路面参数估计主要是利用滑模和模糊理论分别对路面利用附着系数和最优滑转率进行估计。主要的工作内容有以下几个方面: 1基于MATLAB/simulink软件建立了五自由度电动汽车动力学模型，考虑到电动汽车没有机械差速器等部件，为电动汽车设计了电子差速器，对五自由度车辆模型进行了开环仿真，通过仿真发现了驱动防滑控制对电动汽车安全行驶的重要性。 2本文在研究四轮独立驱动(4WID)纯电动汽车的驱动防滑(ASR)控制中，利用四轮独立驱动电动汽车驱动力矩独立可控，转速和驱动力矩容易获得的特点，提出了基于门限角加速度和最优滑转率的模糊滑转率控制方法。以实际角加速度与门限角加速度之差和实际滑转率与最优滑转率之差作为模糊控制器输入，使得实际角加速度接近门限角加速度，控制各轮的驱动力矩实现驱动防滑。仿真结果表明，相比于PID控制算法，基于门限角加速度的模糊滑转率控制，能有效的降低滑转率，提高了电动汽车在低附着路面加速行驶的稳定性和安全性。 3为了提高车辆在不同路面驱动防滑的适应能力，本文对路面参数估计方法进行了研究。分别根据滑模理论和模糊理论设计了路面附着系数实时观测器和最优滑转率估计器，该观测器可以实时观测路面附着系数的变化情况，为驱动防滑控制器提供路面附着信息;最优滑转率估计器利用当前路面与标准路面的相似程度计算得出加权系数，利用加权系数计算出当前路面最优滑转率。最后结合滑模驱动防滑控制器对电动汽车进行驱动防滑控制，通过设置不同的仿真工况验证了该控制算法的有效性，说明滑模驱动防滑控制器比模糊防滑控制器有更好的控制效果。 |
| 作者： | 王善豹 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 殷国栋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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