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基于控制分配的纯电动汽车驱动力/制动力容错控制研究
| 论文题名： | 基于控制分配的纯电动汽车驱动力/制动力容错控制研究 |
| 关键词： | 电动汽车;驱动力;制动力;容错控制;控制分配 |
| 摘要： | 四轮毂独立驱动电动汽车(4WIDEV)作为纯电动汽车领域一个新的发展方向，以创新的结构布局和特有的四轮单独控制方式引发了国内外科研机构、学者的研究热潮。本论文以东南大学车辆实验室研发的四轮独立驱动电动汽车(4WIDEV)为研究对象，进行以下几个方面的研究: 1.根据四轮独立电动汽车的各部分变量之间的关系，建立整车动力学模型，并且搭建整车动力学仿真的框架。由于四轮独立驱动电动汽车的驱动器存在冗余，可以通过在线调整控制分配矩阵来解决电机故障问题，而不需要改变原来的控制策略。因此将控制器分为上下两层，上层控制器的设计主要目的就是计算跟随车辆的理想轨迹所需要的力和力矩，为了保证整个闭环系统的鲁棒性，我们分别采用PI控制和滑模控制的方法。下层控制就是将跟随理想轨迹所需要的力和力矩分配给各个轮毂电机，通过电机模型将其转化各个电机的驱动的扭矩，控制分配的目标就是使实现驱动力的最优化分配。而且我们假设电机发生了故障后，不需要改变上层控制器的控制设计，而只需要通过下层控制中控制分配矩阵的调整实现电机故障的容错控制。然后利用Simulink和Carsim联合仿真来验证控制策略的有效性。 2.通过仿真我们发现了滑模控制存在在颤振问题，高频颤振在实际的控制系统中可能导致实际的控制系统的不稳定。并且在上述的控制策略未能考虑车辆建模过程中的不确定因素，因此将上层控制器利用鲁棒控制来实现，鲁棒控制根据系统的反馈线性化，利用LMI不等式得到鲁棒控制器，下层控制器利用新的控制分配的方法来实现控制分配，并且考虑轮胎约束。最终通过仿真所提出的容错控制方法的有效性。 |
| 作者： | 吕永健 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 殷国栋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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