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汽车横摆力矩控制与差动助力转向的可拓协调控制
| 论文题名： | 汽车横摆力矩控制与差动助力转向的可拓协调控制 |
| 关键词： | 电动汽车;横摆力矩;差动助力;转向系统;控制系统;电机驱动 |
| 摘要： | 轮毂电机驱动电动汽车具有更加高效、节能、空间大、控制灵活等诸多优点。故本文依据电动轮汽车驱动转矩独立可控的特点，重点对差动助力转向系统和横摆力矩控制系统进行了研究。 首先，根据轮毂电机驱动电动汽车的驱动特点，利用Carsim/Simulink建立轮毂电机驱动电动汽车动力学模型。 然后对轮毂电机驱动电动汽车的稳定性控制进行了研究。基于可拓理论，根据经典域、可拓域和非域中汽车状态的不同，应用关联函数完成基于横摆角速度和质心侧偏角的切换控制器设计，通过鱼钩实验和正弦输入实验验证了该方法的有效性。接着，介绍了差动助力转向系统工作原理，采用基于不完全微分PID的转向盘转矩直接控制策略，建立差动助力转向控制器，并对其助力及回正效果进行仿真分析。 由于差动助力转向系统会对汽车稳定性产生影响，设计了两层基于横摆力矩的差动助力转向可拓协调控制系统。在上层控制器中，依据汽车行驶状态，建立可拓协调控制器，获得可拓集合，求解关联函数，确定各控制器输出权重。在下层控制器中，横摆力矩控制器和差动助力转向控制器根据各自权重确定输出量;基于二次规划法对四轮驱动转矩优化分配，并根据所处的值域对三种不同的约束条件进行选择。接着利用Carsim和Matlab/Simulink在不同路面附着系数的双移线工况下进行仿真。证明该控制系统能够提高道路跟踪能力，改善汽车操纵稳定性，提高行车安全。 最后，利用轮毂电机实验台，对轮毂电机性能进行分析，并采用Carsim和LabVIEW进行硬件在环实验，验证可拓协调控制策略。 |
| 作者： | 孙晓文 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈无畏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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