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双轮毂电机驱动电动汽车差速与助力转向协调控制研究
| 论文题名： | 双轮毂电机驱动电动汽车差速与助力转向协调控制研究 |
| 关键词： | 电动汽车;轮毂电机;协调控制;联合仿真;道路试验 |
| 摘要： | 为了适应降低汽车排放以及减少对非可再生资源依赖的要求，新能源汽车逐渐成为研究热点。相对于混合动力汽车、插电式混合动力汽车以及集中电机驱动纯电动汽车，电动轮独立驱动电动汽车则具有独特的动力学控制优势。本文主要对双轮毂电机驱动电动汽车电子差速系统和转向助力系统的协调控制展开研究，为进一步探索四轮独立驱动电动汽车多动力学系统协调控制奠定基础。 分析了电动轮独立驱动电动汽车电子差速与差动助力基本原理，基于CarSim与Matlab/Simulink软件建立了双轮毂电机驱动电动汽车的动力学联合仿真模型，搭建了四轮毂电机独立驱动电动汽车试验样车，配备了电流、电压、方向盘转矩、转角、轮速等传感器，利用惯性导航和高精度GPS组合设备监测车辆姿态，运用D2P快速原型开发了整车控制系统，并制定了整车CAN总线数据通讯协议，通过样车道路试验验证了所搭建的联合仿真模型。 基于车辆稳态转向时车辆横摆角速度对方向盘转角输入的响应特性，以横摆角速度为控制目标，利用滑模变结构控制算法设计了双轮毂电机驱动电动汽车的电子差速控制系统；基于理想驾驶员方向盘力矩，利用PID控制算法进行驾驶员方向盘转矩控制，实现差动助力转向；针对执行机构相同而控制目标却不同的问题，研究了电子差速控制与差动助力转向控制的影响因素，构造了与车速相关的权重系数函数，提出了随车速自适应变化权重的协调控制策略。通过模型联合仿真试验与样车道路试验发现，较高车速下差速控制系统可以较好的保证车辆稳定性同时具有一定的助力效果，较低车速下差动助力转向系统可以有效地降低驾驶员方向盘转矩而对车辆稳定性影响不大，而协调控制系统的权重系数可随车速实时变化从而兼顾差速与助力性能。 |
| 作者： | 王吴杰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李仲兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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