基于滑模控制的前后轴双电机电动汽车转矩分配研究

摘要

进入二十一世纪以来，面对越来越严重的石油资源枯竭和环境污染问题，电动汽车凭借低碳、环保的优势成为汽车发展的主要方向。前后轴双电机电动汽车在前后车轴上安装两个驱动电机，并直接向两侧车轮提供驱动转矩，可以简化车辆结构布置，提高传动效率，能独立控制前后驱动电机，具有良好的发展前景。在电动汽车直线和过弯等工况行驶的情况下，需要合理的分配适当的驱动转矩保证汽车安全行驶，故本文针对前后轴双电机电动汽车，探讨转矩的分配策略。
　　本文在国内外已有的研究基础上，主要研究工作如下:
　　1.分析搭建了前后轴双电机电动汽车Carsim整车动力学模型;建立了汽车二自由度理想模型，得到汽车理想的横摆角速度和质心侧偏角。
　　2.对前后轴双电机转矩分配策略进行理论研究。着重验证了驱动转矩和车轮附着率、滑移率之间的关系，并设计了一种基于滑模观测器的转矩分配策略，以保证整车运行的安全性和高效性。
　　3.利用Carsim/Simuilink联合仿真平台搭建前后轴双电机电动汽车转矩分配系统，并通过双移线仿真实验对传统策略和论文提出的策略进行比较，验证了本文所涉及的转矩分配策略的有效性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文研究的背景和意义

1．2 前后轴双电机电动汽车的特点

1．3 国内外发展现状

1．3．1 国内研究现状

1．3．2 国外研究现状

1．4 本文的研究内容

第二章 电动汽车模型的分析

2．1 前后轴电动汽车的动力学模型

2．2 汽车二自由度跟踪模型

2．2．1 选取系统的目标控制参数

2．2．2 线性理想模型分析

2．2．3 理想二自由度模型参数估算

2．3 本章小结

第三章 转矩分配策略研究

3．1 基于最佳滑移率的总转矩控制

3．1．1 车辆滑移率的计算

3．1．2 车轮的最佳滑移率识别

3．1．3 整车驱动转矩的控制

3．2 滑模控制策略的研究

3．2．1 滑模变结构控制简介

3．2．2 滑模控制的原理

3．2．3 滑动模态的几种趋近律

3．2．4 滑模控制器的设计

3．2．5 基于横摆力矩的转矩分配

3．3 本章小结

第四章 电动汽车转矩分配系统的建模与仿真

4．1 仿真平台的简介

4．2 汽车运行状态参数的识别

4．2．1 Carsim汽车模型输入输出变量设置

4．2．2 车轮最佳滑移率计算

4．2．3 汽车总驱动转矩的控制

4．3 完整的转矩控制系统模型建立

4．3．1 汽车仿真模型的建立

4．3．2 汽车理想模型参数估算

4．3．3 滑模控制模块建立

4．3．4 电动汽车转矩分配系统仿真图

4．4 系统仿真结果与分析

4．4．1 仿真参数数据

4．4．2 直线行驶仿真分析

4．4．3 转向行驶仿真分析

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 论文总结

5．2 后续展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文