分布式驅(qū)動電動汽車橫向穩(wěn)定性集成控制研究.pdf

1、分布式驅(qū)動電動汽車具有四輪驅(qū)動/制動轉(zhuǎn)矩單獨可控的獨特優(yōu)勢。本文對分布式驅(qū)動電動汽車的橫向穩(wěn)定性控制進(jìn)行相關(guān)研究。
　　首先，利用MATLAB/Simulink軟件對分布式驅(qū)動電動汽車進(jìn)行動力學(xué)建模，同時搭建線性二自由度參考模型。
　　然后，采用灰色預(yù)測模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。根據(jù)車輛的穩(wěn)定程度對控制域進(jìn)行劃分，分為非域、可拓域和經(jīng)典域，在不同的控制域內(nèi)采用不同控制方法?；诳赏乜刂评碚?，設(shè)計可拓聯(lián)合控制器，協(xié)調(diào)橫擺角速度和質(zhì)

2、心側(cè)偏角控制器的權(quán)重。采用偽逆優(yōu)化算法對總的驅(qū)動力矩和附加橫擺力矩進(jìn)行優(yōu)化分配。通過不同路面附著系數(shù)下的雙移線工況實驗對控制策略的有效性進(jìn)行驗證。
　　針對常規(guī)的基于直接橫擺力矩的橫向穩(wěn)定性控制，四輪驅(qū)動/制動轉(zhuǎn)矩變化較大，驅(qū)動能耗較高。將輪轂電機的驅(qū)動效率考慮進(jìn)去，對常規(guī)的橫向穩(wěn)定性控制進(jìn)行了改進(jìn)，提出了最小能耗與穩(wěn)定性的可拓聯(lián)合控制策略。上層和中層控制器保持不變，主要對下層控制器進(jìn)行改進(jìn)。將下層控制器分為三種控制模式:穩(wěn)定性控

3、制模式、最小能耗控制模式以及可拓聯(lián)合控制模式，根據(jù)車輛的穩(wěn)定性程度在不同的控制域內(nèi)采用不同的控制模式。仿真結(jié)果表明，整車控制策略能有效保障汽車行駛時的橫向穩(wěn)定性，同時可以降低整車的能耗，提高續(xù)航里程。
　　將主動前輪轉(zhuǎn)向控制考慮進(jìn)去，提出了基于相平面法的主動前輪轉(zhuǎn)向(AFS)和直接橫擺力矩(DYC)的可拓聯(lián)合控制策略。采用非線性二自由度模型繪制β-(β)相平面并確定了穩(wěn)定域邊界，并擬合出隨車速、路面附著系數(shù)和前輪轉(zhuǎn)角變化的穩(wěn)定域邊

4、界函數(shù)。根據(jù)相平面法擬合出穩(wěn)定域邊界函數(shù)對控制域進(jìn)行劃分，使其與車輛的穩(wěn)定程度相對應(yīng)，采用關(guān)聯(lián)函數(shù)計算AFS和DYC兩控制器的權(quán)重。最后通過仿真驗證了該策略不僅能夠提高整車穩(wěn)定性而且不會干涉駕駛員操作。
　　最后，設(shè)計改進(jìn)并搭建輪轂電機實驗臺，建立了基于實驗數(shù)據(jù)的電機模型和電機效率map圖?；谳嗇炿姍C實驗臺，聯(lián)合CarSim與LabVIEW進(jìn)行硬件在環(huán)仿真實驗，對整車控制策略進(jìn)行驗證。設(shè)計并改裝了后輪輪轂電機驅(qū)動的實驗樣車平臺，