基于非线性控制方法的四轮驱动电动汽车防滑控制研究

摘要

电动汽车是当今汽车行业发展的重要趋势,其防滑控制对于提高电动汽车的驱动/制动性能、行驶稳定性和安全性具有重要作用,本文根据四轮轮边独立驱动电动汽车的特点,按照“理论分析”“离线仿真”、“台架试验”和“实车试验”的研究流程,开发出了无需车速和路面状况信息的具有实用价值的防滑控制系统。
　　 本文首先综合分析了国内外关于传统汽车与电动汽车防滑控制的研究成果,建立了两自由度单轮车辆动力学模型。然后从非线性控制方法中选取实用性和鲁棒性较强的模糊逻辑控制作为控制基础,在深入的理论分析后提出了两种仅需要驱动轮转速及电机反馈转矩的防滑控制方法,分别是基于车轮角加速度及打滑状态观测的控制方法和基于车轮角加速度及参考滑动率的控制方法。离线仿真结果表明,上述控制方法均能达到良好的防滑控制效果。最后利用dSPACE快速原型开发工具在硬件在环防滑试验台架和“春晖3号”四轮驱动电动汽车上进行了台架试验和实车试验,试验结果表明,在本文提出的控制策略的作用下,车辆的防滑性能、操纵稳定性以及轮毂电机的工作状态均得到了明显的提高与改善。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 研究背景与选题意义

1.2 国内外防滑控制系统的发展及现状

1.2.1 传统汽车防滑控制系统的发展及现状

1.2.2 电动汽车防滑控制系统的发展及现状

1.3 研究内容和主要工作

第2章 基本理论与仿真模型的建立

2.1 基本理论与基本原理

2.1.1 汽车防滑控制系统的基本理论

2.1.2 轮毂电机驱动电动汽车防滑控制的优势

2.1.3 电机拖动及控制基本原理

2.2 车辆动力学仿真模型的建立

2.2.1 车身及车轮模型

2.2.2 轮胎及附着模型

2.2.3 电机特性模型

2.3.4 驱动力观测器

2.3 本章小结

第3章 防滑控制方法研究

3.1 非线性控制与模糊控制

3.1.1 非线性控制方法概述

3.1.2 模糊控制的基本原理

3.2 基于车轮角加速度及打滑状态观测的控制算法

3.2.1 控制原理

3.2.2 控制器的设计

3.2.3 仿真结果及分析

3.3 基于车轮角加速度及参考滑动率的控制算法

3.3.1 控制原理

3.3.2 控制器的设计

3.3.3 仿真结果及分析

3.4 本章小结

第4章 防滑控制试验研究

4.1 试验环境介绍

4.1.1 HIL仿真实验台介绍

4.1.2 实车试验环境介绍

4.2 台架试验结果及分析

4.2.1 基于角加速度及打滑状态观测的台架试验结果

4.2.2 基于角加速度及参考滑动率的台架试验结果

4.3 实车试验结果及评价

4.4 本章小结

第5章 全文总结

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果