基于輪轂電機的純電動汽車橫擺穩(wěn)定性控制方法研究.pdf

1、伴隨著石油資源的逐漸匱乏，大氣污染不斷加重，純電動汽車作為一種零污染的環(huán)保汽車日益被人們關(guān)注起來。其中，輪轂電機電動汽車是一種新型的汽車類型，由于它把驅(qū)動電機直接裝在輪胎內(nèi)部，在底盤結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)汽車相比發(fā)生了巨大的變化,在車輛的橫擺穩(wěn)定性研究上與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車有著較大的區(qū)別，論文針對輪轂電機電動汽車橫擺穩(wěn)定性控制方法進行了研究，主要工作如下。
　　本文首先根據(jù)所要研究的內(nèi)容，選定包含汽車的縱向、橫向、橫擺以及四個車輪轉(zhuǎn)動在內(nèi)的七自

2、由度整車模型。在輪胎模型中選用了“魔術(shù)公式”輪胎模型。為下面控制器控制策略的研究做好鋪墊。建立理想的二自由度參考模型，對影響車輛橫擺穩(wěn)定性的因素進行了分析，選取能夠表征車輛橫擺穩(wěn)定性的兩個變量：車輛的橫擺角速度與質(zhì)心側(cè)偏角。比較了輪轂電機與傳統(tǒng)內(nèi)燃機在控制車輛橫擺穩(wěn)定性的執(zhí)行執(zhí)行機構(gòu)上的區(qū)別，得出電機既能夠驅(qū)動也能制動，且具有響應速度快、獨立可控等優(yōu)點。
　　分析影響車輛橫擺穩(wěn)定性的原因的基礎上制定了控制策略：采用上下雙層控制結(jié)構(gòu)

3、，在上層控制器中把方向盤轉(zhuǎn)角與車速信息作為輸入，通過模糊控制理論得出準穩(wěn)態(tài)下車輛所需的附加橫擺力矩。在下層控制器中基于整車縱向力利用率最小為目標函數(shù)，以電機的執(zhí)行能力為約束條件，采用加權(quán)最小二乘算法將在輪間進行優(yōu)化分配。
　　將設計好的控制器與整車模型在matlab/simulink進行連接，在低速高附、低速低附、高速高附、高速低附的四種工況下進行了離線仿真。把仿真結(jié)果與平均分配方法進行了對比，證明了采取優(yōu)化分配的方法能更好的提高

4、車輛的橫擺穩(wěn)定性。
　　在仿真結(jié)果中，對在高速高附、高速低附工況下車輛在控制的過程中出現(xiàn)的較大偏差或失穩(wěn)現(xiàn)象進行了分析，得出由于電機的執(zhí)行能力的限制，在某些工況下不能滿足車輛要求。因此在模型中考慮液壓輔助制動系統(tǒng)，并進行離線仿真，得出在考慮液壓系統(tǒng)后能進一步提高車輛的橫擺穩(wěn)定性。
　　為了檢驗所設計控制器的有效性，在dSPACE平臺下作了快速控制原型試驗來進行驗證。得出了實驗結(jié)果與在matlab/simulink中離線仿真結(jié)