基于模糊路面识别的四轮轮毂汽车牵引力控制策略研究

摘要

随着汽车产业的发展，四轮独立驱动（four-wheel independent drive，4WID）电动汽车作为新兴的新能源汽车，由于其具有四轮独立控制、转矩转速易于测量等优点而成为电动汽车的研究热点。车辆在低附着路面下行驶车轮极易发生滑移，造成车辆行驶轨迹发生偏离，甚至引发车辆侧翻而酿成车祸。为提高四轮轮毂汽车行驶的安全与稳定性，本文设计了基于模糊路面识别的牵引力控制策略。主要工作如下：
　　1.研究了四轮轮毂汽车整车结构及牵引力控制技术，在此基础上进一步研究了轮毂汽车的控制结构、轮毂电机的结构特点、牵引力控制技术原理、常见牵引力控制方法及轮毂汽车牵引力控制特点。
　　2.研究了四轮轮毂汽车的数学模型及基本车速控制方法，建立了参考坐标系，汽车车身模型、车轮模型以及轮胎模型。然后设计了四轮轮毂汽车基本车速控制方法，并做了仿真验证。
　　3.设计了基于模糊路面识别的四轮轮毂汽车牵引力控制策略。由于实际道路复杂多变，而不同的路面对应的车轮最佳滑移率不同，因此本文运用模糊技术设计了模糊路面识别算法，用于实时识别车轮最佳滑移率。然后在模糊路面识别的基础上设计了牵引力控制策略，通过实时调节牵引力将车轮滑移率控制在最佳滑移率附近，使车辆行驶更加稳定安全。
　　基于上述工作，在单一、对接、对开和上坡工况下对本文设计的控制策略做了仿真验证。仿真结果表明在基于模糊路面识别的牵引力控制策略控制下车辆能稳定安全的行驶，而基本车速控制策略在低附着条件下控制效果较差。对比不同路面识别方法下的牵引力控制，在基于模糊路面识别的牵引力控制策略控制下车辆在稳定行驶的同时具有更好的加速性能。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1研究背景与意义

1.2 4WID汽车国内外研究现状

1.3本课题相关技术研究现状

1.4本文内容与安排

第二章 4WID电动汽车整车结构及牵引力控制技术介绍

2.1 4WID汽车整车结构及轮毂电机介绍

2.2牵引力控制技术介绍

2.3 4WID汽车基本控制结构

2.4本章小结

第三章 4WID汽车基本车速控制策略研究

3.1 4WID电动汽车数学模型

3.2 4WID基本车速控制策略

3.3 4WID基本车速控制策略仿真分析

3.4本章小结

第四章 基于模糊路面识别的牵引力控制策略设计

4.1模糊路面识别算法

4.2 4WID汽车牵引力控制策略

4.3本章小结

第五章 仿真与分析

5.1仿真模型及工况

5.2基本车速控制与基于模糊路面识别的牵引力控制仿真对比

5.3基于不同路面识别方法下的牵引力控制策略仿真对比

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

个人简历及攻读硕士学位期间的研究成果