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分布式电动车自适应巡航行驶稳定性研究
| 论文题名： | 分布式电动车自适应巡航行驶稳定性研究 |
| 关键词： | 电动汽车;分布式驱动;自适应巡航;行驶稳定性 |
| 摘要： | 随着汽车保有量的增加，一系列社会问题随之而至，如道路交通拥挤、交通事故、能源需求和环境污染等。怎样解决由汽车给人们带来的社会问题，成为汽车研究人员当前研究的重点内容之一。目前，汽车的电动化、智能化、集成化可以有效的降低能源消耗，减轻驾驶员的心理压力，使其全身心地投入驾驶，从而提高驾驶安全性，降低交通事故发生率。因而，汽车电动化与智能化已经成为当前汽车技术研究的主要内容，而智能汽车辅助驾驶技术已经成为业界的研究热点，并逐步得到了广泛应用。作为智能辅助驾驶系统中最基础、最关键的组成部分，自适应巡航控制系统可以有效降低驾驶员的驾驶强度，提高车辆在行驶过程中的驾驶安全性，从而保证智能驾驶的安全性。同时随着计算平台技术的提升，当前汽车控制器在逐步走向集成化，中央集成式域控制器已经是当前行业研究的热点之一，将传统多控制器集成到中央域控制器中，可有效降低车辆成本，减少通信延迟，提高计算速度和效率。因此，从当前汽车电动化、智能化和集成化热点技术出发，本文将电动车的分布式驱动与自适应巡航控制结合一起研究，对智能化、集成化的电动汽车的稳定性和安全性进行研究。 首先，本文选择分布式驱动电动汽车作为目标车辆。CarSim软件中对传统燃油车的原始动力系统进行改造，通过外部输入轮毂电机驱动和制动系统，消除了发动机、变速箱等机械装置，减轻了车辆重量，提高了传动效率。搭建了车辆动力学模型和周围目标环境模型，并验证了模型的合理性。 其次，联合MATLAB/Simulink和CarSim搭建了分布式驱动电动汽车自适应巡航稳定性控制策略研究的仿真平台。平台中对ACC控制策略进行了设计，包括ACC目标选择、ACC状态机、定速与跟随控制、驱动与制动控制策略；此外，对差动驱动控制策略进行了设计，基于线性二自由度模型理论，采用差动驱动法车轮扭矩进行分配，此控制策略不仅使得车辆在对开路面上稳定行驶，而且提高了车辆在直线与DLC行驶情况下行驶时的稳定性。 最后，基于前面搭建的联合仿真平台，进行分布式驱动车辆在自适应巡航过程中在柏油路面和对开路面上行驶稳定性的研究。根据Euro NCAP ACC测试标准针对车辆在典型工况定速巡航工况、前车跟随工况、前车切入工况及前车切出工况下对所设计的控制策略进行模型在环验证。研究结果表明，所设计的控制策略具有良好的跟踪效果，有效地控制了分布式驱动电动车的横摆运动，从而提高整车的行驶稳定性。 |
| 作者： | 张国苗 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王艳华;任国良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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