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四轮独立驱动电动汽车多驱动模式控制策略研究
| 论文题名： | 四轮独立驱动电动汽车多驱动模式控制策略研究 |
| 关键词： | 四轮独立驱动;电动汽车;动力特性;模式切换策略;车身稳定控制 |
| 摘要： | 四轮独立驱动电动汽车相对传统汽车在动力特性方面有着明显的优势，代表车辆技术未来的发展方向。利用四轮独立驱动电动汽车四个驱动轮独立可控的特点，通过驱动力矩在各驱动轮之间的分配可使四轮独立驱动电动汽车运行在多种驱动模式下。本文针对四轮独立驱动电动汽车多驱动模式下的控制策略进行了以下几个方面的研究： (1)提出了一种基于容积卡尔曼滤波的四轮独立驱动电动汽车行驶状态估计算法。针对四轮独立驱动电动汽车的特点，设计了以非线性三自由度车辆模型为基础，结合容积卡尔曼滤波器进行了纵向车速、质心侧偏角和横摆角速度三个行车状态的估计，解决了在四轮独立驱动电动汽车中进行能量管理、失效安全控制和车身稳定控制中纵向车速和质心侧偏角等状态信息的缺失问题。 (2)提出了一种四轮独立驱动电动汽车多驱动模式切换策略。从节能和安全的角度出发，分别设计了基于能量管理的主动切换策略和基于失效安全的被动切换策略；主动切换策略采用基于遗传算法的目标优化算法，通过驱动模式之间的主动切换来提高电机驱动系统的效率，以达到节能的目的；被动切换策略设计了在部分电驱动系统失效的情况下，通过驱动模式的切换，利用剩余的正常工作的电驱动系统来实现车辆的失效安全。 (3)提出了一种多种驱动模式下车身稳定控制策略。针对四轮独立驱动电动汽车在多种驱动模式下运行的情况，设计了基于模糊逻辑的适用多驱动模式的车身稳定控制算法。控制算法包括基于线性二自由度理想车辆模型和模糊逻辑的附加横摆转矩制定模块和基于驱动模式切换的力矩分配层，实现了同一算法对多种驱动模式的车身稳定控制。 (4)设计了四轮驱动电动汽车整车控制器及硬件在环测试系统。设计并开发了基于TriCore的整车控制器硬件和软件，搭建了基于dSPACE和CarSimRT的硬件在环测试系统，并对整车控制器及所设计的多驱动模式控制策略进行了测试。 本文对四轮独立驱动电动汽车多驱动模式下车身稳定控制策略的研究，充分利用其四轮驱动力矩独立可控的优势，在考虑行车经济性和失效安全的前提下，兼顾了车身的稳定控制，对四轮独立驱动电动汽车的发展有着积极的意义。 |
| 作者： | 辛晓帅 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 徐红兵 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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