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线控四轮转向系统的开发及其控制策略研究
| 论文题名： | 线控四轮转向系统的开发及其控制策略研究 |
| 关键词： | 四轮独立线控转向汽车;四轮转向;模型预测控制;一体化电动轮 |
| 摘要： | 四轮独立线控转向汽车是四轮转角均独立可控的新型车辆，为过驱动系统。与传统车辆相比，拥有更多可控自由度。可实现斜向行驶、横向行驶、原地转向和四轮转向等多种行驶模式，极大提高车辆行驶的机动性和操纵稳定性，但同时也增加了转向控制的复杂性。线控四轮独立转向汽车是智能汽车未来的发展方向，也是当下研究的热点。 首先，对国内外四轮独立线控转向技术研究现状进行调研，提出新型四轮独立线控转向系统一体化电动轮方案，对转向阻力矩和减速比等相关设计参数进行了计算，对相关关键零部件进行了选型和设计，并对加工设计部件进行了有限元分析。 其次，针对电动轮参数不详，分别通过在线辨识和离线辨识方法对电机电参数和电动轮机械参数进行参数辨识。搭建了一体化电动轮数学模型和二自由度四轮转向动力学模型，并基于Carsim建立了四轮转向车辆仿真动力学模型。 再次，提出了一体化电动轮线控转向控制策略，设计了基于模糊PI的速度环控制器。基于阿克曼转向几何提出了全矢量线控小车多种模式下的转角分配策略，对传统四轮转向控制策略进行了对比分析，并提出了以跟踪理想横摆角速度和理想质心侧偏角的模型预测四轮转向转角控制策略。 最后，基于一体化电动轮台架验证了一体化电动轮线控转向控制策略的快速性与准确性，通过实车试验验证了特殊转向模式转向策略的有效性。 |
| 作者： | 罗俊鑫 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杜凤山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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