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分布式电动汽车横摆稳定性控制的研究
| 论文题名： | 分布式电动汽车横摆稳定性控制的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;横摆稳定性;模糊控制系统;力矩分配 |
| 摘要： | 节能、环保与安全是当今社会汽车工业发展的三个重要的主题。近年来，由于能源危机和环境污染的加剧，新能源汽车尤其是电动汽车受到了社会的广泛关注。除了节能和环保的优势外，电动汽车的安全性同样是人们所关注的焦点。传统汽车的主动安全领域经过多年的研究，主动稳定性控制系统继制动防抱死系统、驱动力控制系统后逐渐发展起来。它主要是利用多种传感器来监测汽车的运行状态，根据所测量的参数估算出驾驶员所期望的行驶轨迹，当发现汽车有偏离理想行驶轨迹的趋势时对其加以控制，进而避免车辆发生侧滑甚至甩尾。但是目前该项技术的研究和运用主要是以传统内燃机汽车为载体，针对分布式驱动电动汽车的研究还不够完善。但事实上对于这项技术，分布式电动汽车是有优势的，因为其拥有四个可以独立控制的轮毂电机，可以为保持横摆稳定增加更多的控制选择。所以本文就以分布式电动汽车为对象进行了横摆稳定性控制系统的研究。 本文研究对象为四轮驱动电动汽车。为进行动力学仿真，建立了七自由度实车模型（包括车身模型、轮胎模型和驾驶员模型等）。同时，建立了线性二自由度车辆模型作为横摆稳定性控制的参考模型。为实现对汽车稳定性的控制，采用分层控制结构，基于模糊理论设计了两种上层控制器，通过汽车的实际行驶状态与理想行驶状态的对比，计算出需求的横摆力矩。最后，为实现横摆力矩的优化分配，提出了两种分配策略，即单轮分配策略和双轮分配策略。 为验证所设计的几种稳定性控制系统的性能，在Simulink软件平台中搭建了系统仿真模型，并且在四种工况下进行了仿真实验。实验结果表明所设计的几种横摆稳定性控制系统在一定程度上能提高分布式驱动电动汽车的稳定性。经过对比，单轮分配策略中的单轮电机制动策略具有更好的效果;双轮分配策略中的制动力矩分配系数较大时相比驱动力矩分配系数较大时能达到更好的稳定性控制效果，同时与单轮制动策略相比，需要的轮胎力更小。 |
| 作者： | 魏红磊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵广耀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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