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四轮驱动电动汽车操纵稳定性控制研究
| 论文题名： | 四轮驱动电动汽车操纵稳定性控制研究 |
| 关键词： | 四轮驱动电动汽车;驱动力分配;驾驶员意图;操纵稳定性;力矩控制 |
| 摘要： | 相比于传统车辆而言，分布式驱动电动汽车由于省去了动力单元和驱动轮之间的传动机构，提高了机械传动效率，节省了底盘布置空间，同时增加了整车各车轮的独立可控性，使得车辆能更快地做出灵活、复杂的反应，是未来电动汽车的发展趋势，为了能够发挥分布式驱动电动汽车的优势，设计一个控制各驱动轮的驱动力控制系统具有非常重要的意义。近年来，虽然各高校和企业都有对分布式驱动电动汽车的驱动力控制策略进行研究，但大多考虑因素都较为单一，仅从车辆动力学方面入手，而缺少对驾驶员等其他因素的考虑，即使有考虑驾驶员意图的，也鲜有将“人”与“车”系统进行互动，将识别后的结果反馈于驱动力控制算法，更好的指导驱动力分配。 本文从驱动力分配算法入手，以四轮轮毂电机驱动电动汽车为被控对象，设计了一套考虑驾驶员意图的驱动力分配算法。该算法基于直接横摆力矩控制策略，在结构上采用分层模式，通过观测车辆的横摆角速度和质心侧偏角，对车辆的四个驱动轮力矩进行分配。驾驶员意图识别模型采用模糊算法和神经网络算法共同搭建，通过观测驾驶员对车辆的操作信号和车辆反馈的信号识别驾驶员的加速和转向意图，并根据识别出的结果修正驱动力分配算法，使算法更符合驾驶员期望目标，提高车辆的动力性、机动性和稳定性。 在MATLAB/Simulink中搭建了驾驶员意图识别模型和驱动力分配控制策略，在CarSim中搭建了“新火2号”整车动力学模型，在软件环境中进行联合仿真，验证多种工况下驾驶员意图识别模型的识别结果和驱动力分配算法的控制效果。 为验证控制算法在实车上的控制效果，将课题组原有的两后轮独立驱动电动汽车“新火1号”改装成4个轮毂电机驱动的“新火2号”，并完成四个轮毂电机和控制器的安装和接线。利用CAN调试设备对电机和电机控制器之间的CAN通讯进行了测试。利用NI-cRIO搭建整车虚拟控制器，利用LabVIEW编写驱动力分配控制策略程序，进行快速控制原型试验。试验结果表明，该控制算法能够在车辆转弯时根据车辆的稳定性参数合理分配驱动力矩，提高车辆的稳定性。同时，试验结果与仿真结果基本一致，能够利用仿真平台替代实车进行更复杂的工况试验。 |
| 作者： | 林鼎 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 俞小莉;朱绍鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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