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轮毂电机驱动电动汽车横摆稳定性集成控制方法研究
| 论文题名： | 轮毂电机驱动电动汽车横摆稳定性集成控制方法研究 |
| 关键词： | 电动汽车;横摆稳定性;集成控制;动力学性能;前轮转向;轮毂电机驱 |
| 摘要： | 迫于能源短缺与环境恶化的压力，电动汽车是汽车产业发展的必然趋势。而基于轮毂电机驱动的电动汽车由于其独特的结构形式和性能特点，被认为是研究车辆最优动力学性能的理想载体。如何利用其优势和潜力，结合横摆稳定性控制系统提升车辆的主动安全性正成为当前的研究热点。本文从提高车辆横摆稳定性角度出发，以带有主动前轮转向系统的四轮轮毂电机驱动电动汽车为对象，针对主动前轮转向和直接横摆力矩的集成控制策略与转矩分配问题进行了相应的研究。 首先，采取模块化建模的思想建立了满足课题所需的包含车身纵向、侧向和横摆运动，以及四个车轮回转运动的七自由度非线性车辆动力学模型，并对模型的精度和有效性进行了验证，为后文的横摆稳定性集成控制方法的研究奠定了基础。 然后，采用分层控制结构形式，对主动前轮转向和直接横摆力矩的集成控制系统进行了研究。上层控制器以横摆角速度和质心侧偏角为控制变量，选用线性二自由度车辆模型作为参考模型，基于模型预测控制理论计算跟踪车辆期望状态保证车辆稳定性控制所需的附加横摆力矩和附加前轮转角；下层控制器将得到的附加前轮转角直接作用于主动前轮转向执行器，在考虑执行器约束和轮胎力耦合问题的条件下，采用三种控制分配算法进行了转矩分配，同时分别对有无液压制动系统参与补偿情况进行了分析与讨论。 最后，为了验证集成控制系统的有效性和实时性，分别基于离线仿真平台和实时仿真平台选取典型工况进行了仿真实验验证。结果表明，本文提出的横摆稳定性集成控制方法具有良好的控制效果，能够有效地提高车辆的横摆稳定性。 |
| 作者： | 杨慎 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 欧健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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