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分布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制
| 论文题名： | 分布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制 |
| 关键词： | 电动汽车;分布式驱动;横摆力矩;稳定性控制 |
| 摘要： | 近年来，日益严重的环境和能源问题给新能源汽车的发展带来新的机遇。分布式驱动电动汽车由于传动链短、车内空间利用率高、经济性好等特点受到业内人士的普遍关注，具有很大的发展潜力。因此，针对分布式驱动电动车后续延伸课题的研究是十分必要的。鉴于多数交通事故的发生是由于汽车失稳引起的，且汽车安全问题历来为人们所重视。 本文首先建立了电机模型。详细论述了永磁同步电机数学模型，并采用SVPWM控制方法实现对单个电机的控制；基于MATLAB/Simulink软件进行电机建模仿真，实现对电机的转矩控制，并重点分析了电机在给定转矩下的响应情况，结果表明无论是模型的响应时间还是控制精度均能够满足电动车的一般控制要求，证明了电机模型的正确性。其次，建立了电动车模型。考虑车辆的纵向运动、侧向运动、横摆、侧倾以及四个车轮的转动建立八自由度整车模型，利用电机模型替换单轮模型作为动力源，完成电动车建模；选取“魔术公式”轮胎模型，并考虑了联合工况下的轮胎特性；采用蛇形行驶工况对电动车模型进行了仿真验证，仿真结果表明电动车模型响应迅速且能较好地跟随转角输入，满足了驾驶员的驾驶预期。再次，设计了直接横摆力矩控制器。选取质心侧偏角和横摆角速度为控制变量，并基于二自由度车辆模型建立观测器对质心侧偏角进行估计；基于转弯工况进行仿真，对比分析了单纯前馈、单纯反馈以及“前馈+反馈”三种控制方法，优选整体控制效果较好、抗干扰能力较强的“前馈+反馈”控制算法，设计了直接横摆力矩控制器。最后，以前后轴动态载荷估计为比例进行车轮转矩分配，并针对“双移线”工况和J-turn工况进行仿真验证。仿真结果表明在两种工况下质心侧偏角和横摆角速度均较小，控制器控制效果良好。说明采用直接横摆力矩控制能够有效提高分布式驱动电动汽车的操稳性。 |
| 作者： | 杨龙 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 罗虹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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