原文传递
轮毂电机驱动汽车纵横向稳定性控制策略研究
| 论文题名： | 轮毂电机驱动汽车纵横向稳定性控制策略研究 |
| 关键词： | 轮毂电机;驱动防滑;模糊PID控制;横向稳定性;滑模变结构控制;电动汽车 |
| 摘要： | 在十四五规划中，国务院将新能源汽车作为我国战略性的发展产业之一，其中轮毂电机驱动汽车成为未来电动汽车发展的主流方向。因此，本文的研究重点是针对轮毂电机驱动电动汽车的结构特点，开发其适用并且控制效果好的控制策略。本文主要的研究内容如下： 采用分层控制架构搭建控制模型，上层为力矩决策层。建立车辆稳定性判断模块；基于PID控制算法构建车辆纵向车速跟踪控制器；基于模糊PID控制算法搭建驱动防滑控制器，采用前馈加反馈的控制方法决策出驱动防滑力矩；基于二阶滑模控制算法建立直接横摆力矩控制器，设计附加横摆力矩加权模块控制汽车的横摆特性。下层为力矩分配层，采用优化分配算法将上层决策出的总纵向力矩，驱动防滑力矩和直接横摆力矩合理地分配到四个车轮上。 在CarSim软件中搭建整车模型，根据轮毂电机驱动电动汽车的动力传递和结构特点，对车辆模型进行结构改进和参数设置。最后，利用在Simulink中建立的轮毂电机模型、控制策略模型和在CarSim中建立的整车模型搭建CarSim/Simulink联合仿真模型。 基于搭建的联合仿真模型，在不同的工况下进行仿真分析，验证本文设计的纵横向稳定性控制策略的有效性。仿真结果表明：在低附着路面起步加速工况下，驱动防滑控制策略使四个车轮的滑转率减小，汽车的总纵向力矩尖峰值减小10.2%，稳态值增大5.9%，轨迹偏差减小0.325m；在方向盘角阶跃输入仿真工况下，直接横摆力矩控制策略使横摆角速度超调峰值减小14.3%并快速趋于稳定，质心侧偏角减小82.4%且路面附着利用函数值减小23.8%；在方向盘角脉冲仿真工况下，从频率响应曲线可以看出汽车控制后有更大的零频值，更宽的带宽频率和更小的相位差。通过加速和转向联合仿真工况，验证本文设计的控制策略能够提高轮毂电机驱动汽车的驱动防滑性能和横向稳定性。 |
| 作者： | 郑超艺 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张丽霞;杨朝会 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
