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轮毂电机驱动电动汽车状态参数观测及转矩分配策略研究
| 论文题名： | 轮毂电机驱动电动汽车状态参数观测及转矩分配策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;轮毂电机;行驶状态;转矩分配;控制策略;操纵稳定性 |
| 摘要： | 近年来，随着能源短缺和生态环境恶化，电动汽车以其零排放或极低排放成为未来交通发展的方向。作为电动汽车的一种，轮毂电机驱动电动汽车由于动力分散式驱动、整车空间布置灵活和节能环保等优点成为电动汽车的重要发展方向。与传统车相比，轮毂电机驱动电动汽车操纵稳定性控制和行驶状态参数观测等技术是影响轮毂电机驱动电动汽车性能的核心关键问题。本文以轮毂电机驱动电动汽车为研究对象，开展了车辆行驶状态参数观测器、车辆行驶控制目标参数算法和基于操纵稳定性的转矩分配策略等方面的研究，对改善轮毂电机驱动电动汽车的整车性能和深化车辆动力学理论具有较高的学术意义和工程应用价值。 本文建立了轮毂电机驱动电动汽车7自由度整车仿真平台，仿真平台采用模块化设计，其中整车动力学模型由车体模型、轮毂电机模型、车轮模型、轮胎模型、转向系统模型、液压制动系统模型和路面模型等组成;整车控制器模型包括驾驶员驾驶意图模型和阿克曼转向差速模型，并建立了基于实验数据的轮毂电机能量效率模型、驾驶员加速意图模型和驾驶员平稳驾驶意图模型。 本文设计了基于MCMC(Markov Chain Monte Carlo)粒子滤波算法的车辆行驶状态参数观测器，研究了基于MCMC粒子滤波算法的纵向车速、侧向车速和横摆角速度等行驶状态参数的观测方法。本文研究了考虑车辆转向时各轮垂直载荷转移引起轮胎侧偏刚度变化的车辆控制目标参数算法，该算法研究建立了纵/侧向加速度-各轮垂直载荷-轮胎侧偏刚度-车辆控制目标参数的内在联系。在上述研究的基础上，本文研究了基于操纵稳定性的轮毂电机驱动电动汽车转矩分配策略研究，该策略采用BP神经网络PID控制策略，以车辆在低附着路面上行驶时的操纵稳定性转矩分配控制策略为研究的切入点，重点分析了轮毂电机驱动电动汽车多目标参数相互耦合控制的问题，研究了改善轮毂电机驱动电动汽车的操纵稳定性的途径。 本文研发了轮毂电机驱动电动汽车试验样车和整车的硬件在环仿真系统。通过轮毂电机驱动电动汽车整车试验和硬件在环仿真分析，分析了基于MCMC粒子滤波算法的车辆行驶状态参数观测器的特性，验证本文所研究的车辆行驶状态参数观测算法、控制目标参数算法和基于操纵稳定性的转矩分配策略，结果表明，所提出的轮毂电机驱动电动汽车算法和转矩分配策略具有一定的有效性。 |
| 作者： | 靳彪 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 张欣 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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