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四轮独立驱动的轮毂电机电动汽车驱动控制策略研究
| 论文题名： | 四轮独立驱动的轮毂电机电动汽车驱动控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;轮毂电机;四轮独立驱动;电子差速控制;驱动防滑控制 |
| 摘要： | 汽车已经从最初的代步工具发展到成为代表时代革新技术的一种文化产物。尤其是在现下，交通安全问题突出、全球能源稀缺，污染问题全球性扩张的时代背景下。为迎合节能环保的社会责任，各个国家都在致力于电动汽车关键性技术的开发。四轮独立驱动的轮毂电机控制技术是目前电动汽车中最具潜力的一种科技手段。四轮独立驱动电动汽车通过线控技术可以一站式的控制汽车的转向、制动、驱动，轻化了操纵压力的同时且执行精度高、实时响应快，是开发车辆智能型化操纵技术、实现车辆各项动力学控制的最优捷径。本文以四轮独立驱动的轮毂电机驱动型电动汽车为研究对象，构建了仿真平台，在此基础上对驱动防滑控制、电子差速控制策略进行了研究，并设计了整车控制系统方案进行实车验证。 首先，本文根据四轮独立轮毂电机驱动电动汽车建模要求，采用模块化建模思想，作出模型假设，构建了15自由度的四轮独立驱动电动汽车仿真模型，包含有四轮独立4转向自由度，车轮4垂向自由度、车体6自由度动力学模型及1个前轮转向角自由度，并详细给出了整车及各子系统模块详细的动力学方程。 其次，在控制策略上，根据整车动力性能要求确定了无刷直流电机的电气参数，并对其进行转矩分析，给出了双环PID调速原理，提出了电子差速控制策略；由于电子差速控制策略并未考虑车轮滑转因素的影响，故在此基础上设计了基于滑转率控制的模糊PID控制器，使实际滑转率稳定在最优滑转率上，从而实现有效的驱动防滑。 此外，在控制器研制上，依据设计的四轮独立驱动整车控制系统总体方案，详细分析了控制系统各部分的选型及功用，设计了整车控制器及底层电机驱动控制器，并详细介绍了控制器的软硬件设计的原理、功能及实现流程。 然后，对控制系统进行了仿真分析，通过Carsim软件与模型作仿真比较分析，确定了模型能够对车辆动力性能作出准确描述，验证了四轮独立驱动轮毂电机电动汽车模型的准确性；并在此仿真平台之上对模糊PID控制策略和差速控制策略的合理性进行仿真，仿真结果验证了模糊PID控制策略和电子差速控制策略的有效性。 最后利用项目组自行设计的实验样车，在直线行驶工况和转弯工况下进行实验验证，能较好的响应转向和驱动指令，验证了电子差速控制策略的可行性。 |
| 作者： | 范庆科 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 孟庆华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 杭州电子科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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