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四轮驱动电动汽车转向驱动控制策略研究
| 论文题名： | 四轮驱动电动汽车转向驱动控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;四轮毂电机;转向稳定性;模糊控制器;横摆力矩 |
| 摘要： | 随着汽车产业的发展和国家对汽车尾气排放及环境污染的严格要求，新能源汽车因其零排放、低噪声、低能耗等诸多优势得到了大力推广并逐步走入大众视野。四轮毂电机驱动电动汽车作为新能源汽车的突出代表，具有四个轮毂电机独立可控的特点，但若控制不当将引发车辆失稳继而造成交通事故，因此对四轮毂电机驱动型电动汽车的转向稳定性问题分析研究非常必要。 首先，本文针对某型电动汽车作了七自由度模型动力学分析，利用CARSIM仿真软件搭建了包括车架、动力传动、制动系、转向系、悬架、轮胎、驾驶员以及路面在内的各个子系统模型。其中电机外特性及控制系统在SIMULINK中建立，并将该系统由软件接口输入到CARSIM模型中，得到一个四轮毂电机驱动电动汽车整车仿真模型。对所构建的整车仿真模型进行模型联合仿真验证，结果表明了其合理性和准确性，为后续设计控制系统提供了很好的仿真平台。 其次，对车身发生失稳的原因进行深入的理论分析，分析得出横摆角速度和质心侧偏角这两个参数对车身稳定性具有显著影响，并在SIMULINK中建立了车辆失稳判定模型；设计了由横摆角速度偏差和质心侧偏角偏差作为输入、调整横摆力矩作为输出的横摆力矩模糊控制器，用于车身过多转向或不足转向时产生调整横摆力矩；考虑到车轮行驶于低附着路面易产生滑转，对滑转率进行了分析计算并设计了滑转率模糊控制器；针对车辆转向行驶时车轮垂直载荷的动态变化，计算了动态分配系数，用于将总调整横摆力矩合理分配至四个车轮，使车辆转向行驶时左右侧车轮力矩得到合理调整，提高了整车转向行驶的稳定性。 最后，分别对四轮毂电机驱动电动汽车无控制时和施加控制模块后进行不同转角、不同车速及不同路面条件的模拟试验对比分析。结果分析可得：车辆失稳时所建控制模块和策略能够及时做出判断并产生调整力矩，使车辆在不足转向或过多转向时都能进行调整达到稳定状态，从而跟随给定车速并按照既定轨迹行驶，所研究的控制策略和方案通过对轮毂电机驱动力矩的调整分配提高了四轮毂电机驱动电动汽车的转向稳定性。 |
| 作者： | 刘旭宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 曾发林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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