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电动轮驱动汽车主动悬架控制技术
| 论文题名： | 电动轮驱动汽车主动悬架控制技术 |
| 关键词： | 电动轮驱动汽车;主动悬架;控制策略;仿真技术 |
| 摘要： | 随着电动轮驱动汽车的蓬勃发展，由于电动轮驱动汽车的重心较高并且驱动方式会带来更大的车轮振动和噪音，因此稳定性较差。随着越来越多的创新技术应用于电动轮驱动汽车上，其中主动悬架控制技术是当前研究技术的一大热点。 主动悬架可以通过实时感知车辆行驶状态和路面情况，及时调整悬架的刚度和阻尼等参数，从而提高车辆的稳定性和操控性，同时可以提高安全性，避免车辆在高速行驶或转弯时失控。目前，将主动悬架技术应用于电动轮驱动汽车，是电动轮驱动汽车的一个重要方向，因此，针对引入主动悬架解决电动轮驱动汽车引起的振动负效应问题开展理论和工程实践研究具有重要的意义。 基于本文所提出的主动悬架系统构型，对主动悬架作动器进行主动力控制的特性研究，然后通过汽车动力学分析了主动悬架对于车辆稳定性的影响，并搭建了B级路面和凸包路面，两种行驶工况的控制策略，最后通过AMESim和Matlab/Simulink联合仿真验证本文提出的主动悬架控制算法策略的可行性和有效性。 本文所完成的主要内容如下： （1）对当前存在的电动轮驱动汽车引起的振动负效应进行了分析，并确定本文主动悬架作动器的布置方案，对主动悬架作动器产生主动力的过程进行研究，并分析了作动器的选型特点，通过计算确定相关参数，最后搭建了主动悬架作动器的数学模型。 （2）本文首先基于二自由度车辆模型，对车辆平顺性和操纵稳定性进行了仿真分析，确定了对路面输入的分析过程，为后续在AMESim中搭建整车模型和控制模型提供依据；同时，根据平顺性和操纵稳定性的评价指标，分析了电动轮驱动汽车的主动悬架在整车过程中的作用，阐述了不同控制算法下对于车辆在不同路面输入状态下提升车辆平顺性、充分利用控制算法对比被动悬架的优势，以及在转向行驶时，改变车辆姿态，增加车辆稳定裕度，提高过弯能力。 （3）本文基于汽车动力学分析提出了主动悬架控制主动输出力的控制策略，主要由二自由度直行工况和整车模型转向工况两部分构成：直行工况下控制策略为遗传算法PID控制和模糊PID自适应控制，对两种路面输入进行时域仿真和频域仿真；在转向工况中，对车辆在方向盘角阶跃输入和正弦输入下，对车辆在操纵稳定性评价指标下进行评估。 （4）本文将Matlab/Simulink软件中搭建完成的控制策略模型与路面模型和AMESim软件搭建的作动器模型进行联合仿真，采用多种工况进行仿真并分析仿真结果，通过仿真验证了所提出的控制策略在直行工况下对时域和频域平顺性的提高；在转向行驶工况下验证了主动悬架在车辆转向行驶时对转向姿态的改善和对操纵稳定性的提升。 |
| 作者： | 齐震宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王靖宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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