不平路面上四轮驱动电动汽车驱动力分配方法的研究

论文摘要

随着人们对环境保护和能源的重视,电动汽车的使用也日趋增长。四轮驱动的车辆能很好防止打滑现象的产生。四轮驱动系统有更好的驱动力应用效率,能使轮胎牵引力更有效的发挥,而且具有更高的稳定性与行车安全性。按照行驶路面状态的不同而将电机输出扭矩分别分布在前后四个轮子上,提高汽车的行驶能力。将电机置于车轮上,使四轮独立驱动的电动汽车提高了在不平路面控制的能力。车辆控制系统是车辆的运行核心,利用电动汽车中驱动电机响应速度快、精度高的特点,对每个驱动轮的转矩单独控制,并将控制方法通过软件编程的方式实现。根据车辆参数建立车辆动力学仿真模型。分析四轮独立驱动电动汽车各部分的工作特性,参考实验样车数据,使用ADAMS软件建立整车的动力学模型,根据电机与车辆间的耦合关系利用MATLAB软件建立电机及驱动控制系统模型。设计保性能控制器,介绍保性能控制理论,针对道路不平路面,提出驱动电机电流控制方法,建立驱动系统控制模型,并选取合适的模型摄动,设计控制器,并进行仿真分析。四轮独立电动汽车驱动力分配方法的研究。对车辆在不平路面的动力学特性进行分析,给出驱动力分配时所需参数的解析解与实验近似解的求法,验证近似解的精确性和可行性。建立驱动力分配目标函数,根据滑动率的输出曲线优化目标函数,并对整车控制策略进行仿真。实现MATLAB与VC++接口对优化函数的可行性,拟将优化应用于实车。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.1.1 四轮独立驱动电动汽车控制技术
• 1.1.2 保性能控制
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 国内现状
• 1.2.2 国外现状
• 1.3 本课题的主要研究工作
• 第2章 四轮独立驱动电动汽车仿真模型的建立
• 2.1 ADAMS 软件介绍
• 2.2 整车虚拟样机模型建立
• 2.2.1 悬架
• 2.2.2 转向系
• 2.2.3 轮胎
• 2.2.4 道路
• 2.2.5 车辆建模
• 2.3 电机模型的建立
• 2.4 本章小结
• 第3章 保性能控制器的设计
• 3.1 现代鲁棒控制理论
• 3.1.1 连续系统的保性能控制
• 3.1.2 LMI 工具箱介绍
• 3.2 驱动系统的系统辨识
• 3.2.1 驱动系统阶跃输入响应分析
• 3.2.2 驱动系统的系统辨识算法
• 3.2.3 辨识输入信号的选择
• 3.2.4 驱动系统辨识与分析
• 3.3 保性能控制器的设计
• 3.3.1 摄动的选取
• 3.3.2 整车控制方法
• 3.3.3 控制器设计
• 3.3.4 控制器的仿真
• 3.4 本章小结
• 第4章 不平路面上电动汽车驱动力分配方法
• 4.1 数学模型的建立
• 4.1.1 汽车行驶条件
• 4.1.2 动力学方程的建立
• 4.1.3 地面形状的建立
• 4.1.4 仿真分析与对比
• 4.2 目标函数的建立
• 4.2.1 建立驱动力分配目标函数
• 4.2.2 目标函数的优化
• 4.2.3 驱动力分配策略与仿真分析
• 4.3 MATLAB 与VC++的接口编程
• 4.3.1 接口方案
• 4.3.2 利用MATLAB 编译器与VC++接口的方法
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介