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四轮轮边驱动电动载货车辆驱动力自适应控制研究
| 论文题名： | 四轮轮边驱动电动载货车辆驱动力自适应控制研究 |
| 关键词： | 载货车辆;驱动力;自适应控制;神经网络 |
| 摘要： | 轮边驱动电动车辆是电动车辆领域的重点发展方向，国内外学者对此开展了大量的研究工作。现有研究大多以乘用车辆为研究对象，但轮边电机驱动技术的特点和产业界推出的量产车辆表明轮边电机驱动技术更适用于公交车辆或载货车辆等大型商用车辆。本文针对载货车辆的载重变化范围较大且实际载重难以测量的特点，研究轮边驱动电动载货车辆的驱动力自适应控制。本文开展的主要工作如下： (1)车辆动力系统建模。建立由车身模型、驾驶员模型、电机模型、转向系统模型、车轮模型和轮胎模型组成的整车模型，使用商用车辆仿真软件TruckSim对模型进行仿真验证。 (2)基于滑模控制的直接横摆力矩控制算法研究。以二自由度车辆模型和轮胎模型为基础，分析横摆角速度和质心侧偏角对车辆横摆稳定性的影响，提出以受质心侧偏角约束的横摆角速度作为控制器的被控量。并且以滑模控制理论为基础，设计直接横摆力矩控制算法并进行仿真分析。 (3)基于RBF神经网络滑模控制的直接横摆力矩自适应控制算法研究。针对车辆载重影响滑模控制的准确性和稳定性的问题，设计由RBF神经网络控制器、RBF神经网络横摆运动特性辨识器和滑模变结构项组成的RBF神经网络滑模控制器，实现在不同载重下的自适应控制；使用正交最小二乘法对RBF神经网络进行离线训练，在仿真环境中使用梯度下降法对RBF神经网络进行在线修正；设计多种仿真工况分析控制算法在不同车辆载重下的横摆角速度跟踪精度、神经网络泛化能力和自适应性。 (4)驱动力分配控制研究。针对直行工况，以电机能量效率特性为基础，设计面向经济性的驱动力分配策略并使用遗传算法对前轮驱动力分配系数进行离线优化，同时选用CHTC-HT工况对分配策略进行了仿真分析。针对转向工况，设计面向稳定性的驱动力分配优化策略，使用序列二次规划算法进行优化求解，并且对分配策略进行了仿真分析。 |
| 作者： | 李明亮 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 黄正东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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