原文传递
基于底盘协同的电动轮驱动汽车横向稳定性控制
| 论文题名： | 基于底盘协同的电动轮驱动汽车横向稳定性控制 |
| 关键词： | 电动轮驱动汽车;主动转向;直接横摆力矩控制;主动悬架 |
| 摘要： | 电动轮驱动汽车的每个车轮都有一套驱动电机，便于车辆的驱/制动防滑控制、主动横摆力矩控制和车身姿态控制等，可以显著提高车辆动力学稳定性，被认为是车辆电动化趋势的最新形式。随着车辆集成化程度越来越高，以及车辆先进控制技术的不断发展，分布式控制器控制阈简单相加显然不能最大化发挥整车控制系统性能。本文依托电动轮驱动汽车平台，提出并验证了集成前轮主动转向、直接横摆力矩控制和主动悬架侧倾控制的底盘协同控制策略。本研究的主要内容有4部分： (1)建立了电动轮驱动汽车14自由度动力学耦合模型、轮胎模型、主动悬架系统模型、电动助力转向系统模型、驱动系统二阶响应模型以及驾驶员单点最优预瞄模型，通过与相同参数下Carsim仿真结果作对比，验证了模型合理性。 (2)分析了电动轮差动驱动技术、主动前轮转向和主动悬架之间的耦合作用及对车辆稳定性的影响机制，探究了典型工况下不同稳定性控制系统作用时车辆预期动力学表征，并对其耦合机理进行了仿真验证。 (3)定量分析了转向传动机构中阻尼和刚度系统输入、输出的影响。为了使底层执行机构能快速跟踪期望位置/转矩设计了电动助力转向和主动悬架底层执行机构控制器，使转向系统底层执行机构能快速跟踪期望位置/转矩。 (4)提出了基于底盘协同的电动轮驱动汽车底盘稳定性控制策略，利用模型预测控制和滑模控制算法计算了控制器的理想输出。根据主动前轮转向和直接横摆力矩控制有效控制域，设计了主动横摆控制力矩和主动转向角的权重分配方法，仿真验证了本文所提出底盘稳定性控制策略的有效性。 本文针对电动轮驱动技术的优越性，提出了电动轮驱动汽车的底盘协同稳定性控制策略。仿真结果表明，所提出的稳定性控制策略可以显著提高电动轮驱动汽车稳定性。本文的研究成果对于电动轮驱动汽车稳定性控制的相关研究具有一定的理论参考价值和广阔的工程应用前景。 |
| 作者： | 任晨辉 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张利鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
