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电动轮动力学建模与鲁棒控制研究
| 论文题名： | 电动轮动力学建模与鲁棒控制研究 |
| 关键词： | 电动汽车;电动轮;可控阻尼力悬架;鲁棒控制;操纵稳定性;动力学模型 |
| 摘要： | 众所周知，汽车排放尾气严重地污染大气，直接威胁人类的健康和自然环境，再加上近年来的石油危机唤起人类对有限石油资源的关注，电动汽车的研发受到了重视，电动轮驱动汽车就是电动汽车的一种，而电动轮是电动轮驱动汽车的关键部件。本文在国内外文献的基础上，设计了一种将驱动轮毂电机、轮辋、制动盘、制动钳、可变阻尼减震器、悬架等部件集成为一体的电动轮。 悬架是车辆的重要组成部分，对车辆的行驶平顺性和操纵稳定性等性能都有着很大的影响，传统悬架的阻尼和刚度在车辆行驶过程中无法改变，不能满足各种工况下悬架的预期性能指标。可控阻尼力悬架系统能够根据实际的路面情况，实时调整可变阻尼器产生的阻尼力，从而保证汽车行驶过程中拥有良好的行驶平顺性和操纵稳定性。本文对多种控制策略下的可控阻尼力悬架进行了对比分析研究。 根据最优控制理论和鲁棒控制理论，设计了可控阻尼力悬架的 LQG控制器和H∞鲁棒控制器。以车身垂直加速度、悬架动挠度及车轮动载荷作为性能评价指标，在MATLAB/Simulink中建立1/4电动车可控阻尼力悬架控制仿真模型，仿真验证所设计控制器的有效性。将设计好的电动轮导入ADAMS中，应用ADAMS和MATLAB联合仿真技术，建立1/4电动车可控阻尼力悬架的LQG控制系统和H∞鲁棒控制系统。为了验证LQG控制器和H∞鲁棒控制器的控制效果，以不同车速、不同车身质量对可控阻尼力悬架系统和被动悬架系统进行对比分析。 通过仿真结果可以看出，两种控制方法均能改善汽车行驶平顺性和操纵稳定性，而设计的两种控制器相对比，H∞鲁棒控制器的控制效果较佳且鲁棒性更好。同时也验证了采用ADAMS和MATLAB联合仿真的方法是切实可行的。 |
| 作者： | 朱陈 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 方子帆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 三峡大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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