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电动车辆转向制动过程的稳定性分析及综合控制
| 论文题名： | 电动车辆转向制动过程的稳定性分析及综合控制 |
| 关键词： | 电动车辆;转向制动;稳定性;控制策略 |
| 摘要： | 在能源紧缺与生活质量高要求、高标准的今天，可持续发展的概念深入人心。随着国家大力倡导节能减排、保护环境，电动车辆的发展呈现出大好局势。在电动车辆的研究当中，考虑到电机与电池的参与，使得其在驱动与制动时，呈现出与传统内燃机汽车不同的一面。为此，电动车辆的建模仿真、控制系统的设计以及能量的高效利用成为电动车辆研究领域的热点问题。同时，道路交通网络日趋完善，车辆自动化、智能化性能的不断提高，导致影响车辆的综合行驶性能的因素越来越多，这也使得车辆的稳定性与鲁棒性研究成为车辆电控技术研究与开发中的热点与难点。 本文以某微型纯电动车辆为研究原型，从电动车辆的结构差异性出发，基于车辆动力学，考虑到轮毂电机的工作特性、汽车的动力性以及转向制动稳定性，建立了电动车辆的整车模型，分别从动力性、制动性、操纵稳定性进行了仿真。仿真结果与实际的车辆指标较为吻合，说明所建的模型能够在一定程度上表征电动车辆，为电动车辆的研究提供了模型保障。 在车辆的转向再生制动研究中，通过分析车辆制动力学、理想制动力分配与法规要求，制定了电液联合制动控制策略、电机ABS滑模控制策略，考虑到制动能量回收、紧急制动的车轮防抱死以及控制器的稳定性、鲁棒性，设计了转向制动稳定性与再生制动协调控制器，选取紧急制动工况进行了仿真。结果表明，控制器能够很好的实现既定的紧急制动的能量回收与防抱死控制，与经典的PID控制相比，控制效果明显改善。 在车辆转向制动的μ分析与综合控制中，考虑到车辆转向制动的外界干扰因素、系统内部结构变化、以及传感器噪声等对系统的影响，具体的分析了影响转向制动鲁棒性的因素，确立了加权函数与性能加权函数，在此基础上，建立了转向制动的标称数学模型与不确定性数学模型，从主动安全控制的角度出发，搭建了μ分析综合控制框架，对转向制动模型进行了鲁棒性分析，以横摆角速度与侧倾角速度为参考，设计了控制器，并针对控制器阶数过高的问题，采取了降阶处理。结果表明，在设计的μ综合控制器的控制下，系统的增益控制在理想的范围以内，控制器的降阶处理也使得控制误差处于可以接受的范围，从而实现了转向制动的μ分析与综合控制。 |
| 作者： | 张志林 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 蒋德云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽农业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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