四轮驱动电动汽车车身稳定控制策略研究

摘要

随着环境污染问题和节能减排问题的日益突出，电动汽车逐步代替传统汽车已经成为一种发展趋势，并且随着人们对车辆主动安全性要求不断提高，如何提高电动汽车车身稳定的能力成为研究主要方向之一。本文通过设计四轮驱动电动汽车自适应控制系统旨在提高其车身稳定的能力，主要工作为：
　　1.研究了四轮驱动电动汽车的数学模型，在 DYNAware汽车模型的基础上建立了四轮独立驱动电动汽车仿真模型，并将该模型与汽车仿真软件 DYNAware中的传统汽车模型在典型工况进行了仿真对比。
　　2.以线性二自由度模型作为四轮驱动电动汽车理想参考模型，研究该参考模型的稳定性，分析横摆角速度和质心侧偏角对四轮驱动电动汽车车身稳定的意义。为了使车辆适应不同工况，提高车辆车身稳定的能力，研究基于模型参考自适应控制设计方法，设计了一种基于线性二自由度模型的四轮驱动电动汽车自适应控制器，鉴于路面附着能力限制及路面摩擦系数的未知性，设计了基于质心侧偏角的横摆角速度动态调整策略，并通过仿真验证了自适应控制器和动态调整的控制效果达到了本文的期望目标。
　　3.基于上述工作，将四轮驱动电动汽车自适应控制器加入控制系统中，结合横摆角速度动态调整策略，在MATLAB和DYNAware环境下进行联合仿真，仿真结果表明：四轮驱动电动汽车的输出响应很好的跟踪了参考模型的输出，符合驾驶员的期望，同时限制了质心侧偏角的增加，提高了四轮驱动电动汽车的操纵性和车身稳定的能力。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容与思路

1.4本文的结构安排

第二章 四轮驱动电动汽车整车动力学仿真模型的建立

2.1四轮驱动电动汽车整车结构研究

2.2四轮驱动电动汽车仿真模型的搭建

2.3四轮驱动电动汽车仿真模型的仿真验证

2.4本章小结

第三章 四轮驱动电动汽车车身稳定研究

3.1理想状态下的汽车参考模型

3.2线性二自由度模型的稳定性分析

3.3汽车失稳原因分析

3.4车身姿态参数与车身稳定分析

3.5车身稳定的控制目标

3.6本章小结

第四章 四轮驱动电动汽车车身稳定控制系统设计

4.1四轮驱动电动汽车车身稳定控制系统总体结构

4.2自适应控制的基本原理

4.3自适应控制器的设计

4.4期望横摆角速度的动态修正

4.5本章小结

第五章 四轮驱动电动汽车车身稳定控制系统仿真验证

5.1软件系统概述

5.2双移线工况仿真分析

5.3本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

硕士期间主要研究成果