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分布式驱动电动汽车行驶稳定性控制策略研究
| 论文题名： | 分布式驱动电动汽车行驶稳定性控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;轮毂电机驱动;直线行驶稳定性;转向行驶稳定性;解耦控制 |
| 摘要： | 分布式驱动作为电动汽车的新型驱动方式，具备结构简单、易于控制等多种优点，是新能源汽车未来重要发展方向之一。近十年来，对于分布式驱动电动汽车主动安全控制领域研究日趋成熟。分布式驱动电动汽车作为强耦合的非线性动力体，在直线和转向行驶稳定控制中受到运动耦合掣肘，单一的控制目标下无法保证其余稳定性目标的最佳响应。针对分布式驱动电动汽车稳定性控制存在的运动耦合问题，本文基于分布式驱动电动汽车驱动轮单独可控的特点，提出了提高分布式驱动电动汽车直线和转向行驶稳定性的运动解耦控制策略，实现了该类车辆的运动解耦并提升了其行驶稳定性。本文的主要研究内容如下： (1)通过实车试验对车辆动力学特性关键参数进行辨识，基于辨识动力学特性参数自定义Carsim车辆系统，建立了车辆Carsim模型，从车辆的最高行驶速度、车辆爬坡的最大坡度以及车辆加速至100kmh的时间进行动力系统设计并建立轮毂电机Simulink模型，最后，基于车辆操稳实验验证了车辆Simulink/Carsim联合仿真的有效性。 (2)通过对分布式驱动电动汽车行驶稳定性研究现状分析，本文将研究方向分为分布式驱动电动汽车直线行驶稳定性研究与分布式驱动电动汽车转向行驶稳定性研究，分别针对分布式驱动电动汽车直线行驶与转向行驶存在的运动耦合进行分析，并设计专门的控制器进行解耦控制。 (3)针对分布式驱动电动汽车直线行驶过程中存在的车辆跑偏及运动耦合等行驶稳定性问题，提出基于驱动力矩的解耦最优控制策略。该研究策略采用分层控制，上层控制负责橫摆运动控制、驱动防滑控制；中层控制对来自上层控制的附加力矩进行二次规划，在此基础上实现了兼顾车轮防滑的橫摆运动解耦控制；下层控制逻辑层负责车速跟随控制的驱动转矩的最优分配。 (4)针对横向控制在车辆转向工况下未考虑的侧倾俯仰运动且在稳定性控制过程造成车速降低，车轮过度滑移等问题，提出一种基于鲁棒解耦控制算法的分布式驱动电动汽车转向行驶控制策略。本文基于鲁棒解耦控制的多目标约束优化方法，在避免控制过程中车速降低以及轮胎进入非线性区域的同时，实现车辆橫摆侧倾俯仰稳定性，增强了整车转向行驶空间稳定性。 |
| 作者： | 杨松林 |
| 专业： | 工程硕士 |
| 导师： | 冯静安;齐伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 石河子大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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