基于CPN的四輪驅動車輛動力系統分析及驅動控制.pdf

1、隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展,國民經濟各個領域對運輸車輛的性能方面提出了更高的要求。采用靜液壓傳動技術的車輛在一定程度上能夠改善傳動系統整體的效率,提高燃油經濟性,符合國家節(jié)能減排的要求。而四輪獨立驅動車輛不存在傳統意義上的驅動橋,因此簡化了底盤驅動系統的結構,提高了傳動效率,也使整車質量大大下降,并且改善了驅動系統的靈活性,加強了驅動系統對復雜路面的適應性。這種結構也為實現復雜的車輛動力學控制提供了重要基礎,特別適合應用于特種車輛上。

2、>　　本文設計的四輪驅動系統在實現方法上是基于液壓恒壓網絡(Constant Pressure Network),即所說的CPN技術。通過大量閱讀國內外相關文獻,明確了CPN的工作原理以及目前工程中實際應用中的CPN所存在的問題。隨后針對這些問題提出了雙泵結構的恒壓網絡系統,并就該系統的恒壓控制提出了變論域模糊PID算法。為了驗證雙泵恒壓網絡系統的可行性以及恒壓控制算法的有效性,在Matlab/Simulink中搭建了控制模型并進行仿真

3、實驗。
　　為了研究四輪驅動車輛的行駛動力學特性,本文建立了車輛七自由度非線性模型。給出了車輛行駛過程中所有重要狀態(tài)量的數學計算公式。其中輪胎模型采用的是非線性的魔術公式輪胎模型。分析了魔術公式輪胎模型在多種工況下的力學特性。根據這些公式在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型并在直線工況下初步驗證了模型的正確性。
　　路面狀況對于整車動力學控制來說至關重要。本文設計了擴張狀態(tài)觀測器對驅動輪當前的利用附著系數進行估計

4、。并進一步根據利用附著系數以及當前的滑轉率通過遞推最小二乘法估計出當前路面的峰值附著系數及其對應的最佳滑轉率。以此為基礎設計了基于邏輯門限控制策略的滑轉率控制器,有效地防止驅動過程中的車輪打滑,能夠保證行車安全。將估計算法和滑轉率控制策略寫入非線性車輛動力學模型,并進行仿真分析。
　　電子差速控制是四輪驅動系統必須要解決的問題。以前輪轉向四輪驅動的車輛作為研究對象,設計了基于多模態(tài)切換控制思想的差速控制策略,該控制策略能夠根據驅動