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基于轮毂电机的电动车电子差速转向控制系统的研究
| 论文题名： | 基于轮毂电机的电动车电子差速转向控制系统的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;驱动电机;电子差速器;计算机控制 |
| 摘要： | 日益严重的环境污染和石油危机，对汽车工业的发展提出了严峻的挑战。为了汽车工业的可持续发展，以使用电能的电动机为驱动设备的电动汽车能真正实现“零污染”，现已成为各国汽车研发的一个重点。在电动汽车研发的众多技术选型之中，依靠电动轮作为驱动设备的电动汽车逐渐成为一种新颖的电动汽车选型方向，它以其理想的控制特性和广泛的应用前景，受到学术界和工程界的普遍关注。本文以电动汽车电动轮驱动系统作为研究对象，围绕四轮驱动电动汽车的DSP控制系统进行相关的研究和分析。 本文对电动汽车的国内外发展状况，尤其是汽车转向系统进行了分析调研，着重介绍了电子转向系统。在详细分析了电子差速系统与汽车转向系统和电子转向系统的区别，广泛调研其他研究机构的电子差速方案的基础上，采用了基于四轮毂电机独立驱动的纯电动汽车的电子差速系统设计。电机控制系统是电动汽车电子差速系统的核心技术，本文对其进行了重点分析研究。通过电机驱动理论的分析，给出了详细的控制硬件电路的设计方案。本文对其中涉及到的相关问题进行了详细的分析，主要有电机速度反馈的计算，电机的动态方程和传递函数的确定，电机转速闭环控制的PID控制规律，以及数字PID控制方法中使用齐格勒—尼柯尔斯调节律对PID参数的确定。除了驱动系统之外，本文还对电子差速系统控制策略进行了研究。首先分析了硬件执行机构和转向原理，对比现有电子差速的研究方案，提出了可取消机械式差速器的转向机构。本文采用前轮转向方案，利用Ackerman—Jeantand转向模型和BP神经网络算法，计算了电子差速过程中随着转向角度变化的各个车轮的速度，确定了电子差速转向时的控制策略，并对控制结果进行了仿真，验证了控制策略的正确性。此外，为了实现控制系统设备间安全顺畅地进行数据通信，本文还设计了基于CAN总线的通信系统，并给出了配套的硬、软件设计方案，有效地提高了系统的实时性和抗干扰性。 |
| 作者： | 李绍杰 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 李波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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