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四轮独立驱动轮毂电机汽车的驱动防滑控制研究
| 论文题名： | 四轮独立驱动轮毂电机汽车的驱动防滑控制研究 |
| 关键词： | 电动汽车;轮毂电机;车速估计;路面观测;驱动防滑控制;在环测试 |
| 摘要： | 汽车的驱动防滑控制（AccelerationSlipRegulation，ASR）是一种关键的车辆主动安全控制技术，主要解决的是车轮出现过度滑转的问题。由于轮毂电机汽车在动力传动和转矩控制上与燃油车有所区别，传统的驱动防滑系统不能直接套用，因此针对轮毂电机驱动的电动汽车，开展其驱动防滑控制研究意义重大。 本文主要针对四轮独立驱动轮毂电机汽车的驱动防滑系统中驱动轮实时滑转率的获取和路面状态的观测进行研究，并在此基础上设计了驱动防滑控制算法，且通过微处理器在环测试验证了算法的可行性。具体研究内容如下： 首先，基于Simulink仿真环境，建立轮胎模型、轮毂电机模型和驾驶员模型；在Carsim中利用已有的C级车辆模型，配置相关车身、悬架、传动等参数，再通过外部接口实现和Simulink的联合仿真，搭建整车动力学仿真试验平台。 其次，基于七自由度车辆模型和魔术轮胎模型，以容积卡尔曼滤波技术为基础，同时将车轮状态参数融合，设计了一种驱动轮纵向速度估计器。利用车速估计器完成了四个驱动轮的纵向速度估计，并在此基础上计算出驱动轮实时滑转率。 然后，基于Burckhardt轮胎模型，设计了以模糊理论为基础的路面状态观测器。充分利用6条标准路面的附着特性曲线和相关参数，利用路面状态观测器准确识别出当前路面的最大利用附着系数及对应的最优滑转率。 最后，基于纵向车速估计器和路面状态观测器，将经典PID控制和模糊控制相结合，设计了驱动防滑控制算法。再根据驱动轮对纵向和横向附着性能的不同要求对算法进行修正，以提高驱动防滑控制系统的稳定性。 完成整个驱动防滑控制系统设计之后，借助SimulinkCoder工具箱，对设计的驱动防滑控制算法进行微处理器在环测试，根据测试结果对算法的准确性和实时性进行分析。 |
| 作者： | 张若时 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 姜彦翠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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