【摘 要】
:
当今世界环境污染问题日渐凸显,汽车电动化被认为是缓解这一问题的重要举措。为培养相关人才,中国汽车工程学会于2013年启动中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)。以往电动赛车采用单电机驱动,这种布置形式结构单一,仅仅采用电机代替发动机。而四电机独立驱动方程式赛车充分发挥电驱动总成结构紧凑、布置灵活、驱动力独立可控的特点,呈现普及化趋势。但由此衍生的四电机驱动力控制问题,需要新的解决方案。论文依托于
论文部分内容阅读
当今世界环境污染问题日渐凸显,汽车电动化被认为是缓解这一问题的重要举措。为培养相关人才,中国汽车工程学会于2013年启动中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)。以往电动赛车采用单电机驱动,这种布置形式结构单一,仅仅采用电机代替发动机。而四电机独立驱动方程式赛车充分发挥电驱动总成结构紧凑、布置灵活、驱动力独立可控的特点,呈现普及化趋势。但由此衍生的四电机驱动力控制问题,需要新的解决方案。论文依托于国家自然基金项目(51675257)、辽宁省科技厅重点研发计划(2017106020),对四电机独立驱动FSEC赛车的驱动力分配控制策略展开研究,旨在建立符合赛事需求的安全、高效驱动力分配策略。论文对下述部分展开研究:首先,对赛车动力系统进行分析并建立赛车仿真模型。分析赛车驱动系统布置形式与动力分配特点,提出驱动力分配需求。利用CarSim与Matlab/Simulink联合方式建立赛车的仿真模型。基于CarSim软件完成赛车车身、制动、空气动力学、悬架与转向等系统模型的搭建,定义模型I/O接口,利用Matlab/Simulink软件完成驱动系统模型建立。其次,对赛车行驶状态估计算法进行研究。利用容积卡尔曼滤波理论,构建估算算法框架,选取三自由度车辆动力学模型作为估算模型,设计基于轮胎数据的侧向力查表模块,结合纵、侧向加速度、横摆角速度、以及驱动力矩、前轮转角等共同作为估算算法输入参数,得到状态预测值与误差协方差矩阵,经过卡尔曼增益的测量校正,最终可得到纵、侧向速度估计值与横摆以及加速度校正值。再次,对驱动力分配控制策略进行研究。综合考虑控制需求,开发了电子差速、效率最优以及失效稳定性控制策略。电子差速控制策略通过计算四轮垂直载荷,结合轮胎数据计算纵向力峰值,对驾驶员需求的驱动力矩进行等轮胎附着利用率分配,并限制低附着条件下车轮滑转率,保持车辆侧向稳定性。效率最优驱动力控制策略根据电机驱动效率MAP图,构建驱动系统效率目标函数,结合网格遍历法搜索最优驱动力分配方案。失效稳定性控制策略综合分析四电机工作状态,在失效模式下根据线性二自由度模型,以横摆稳定性为目标进行驱动力分配控制。最后,对开发的控制策略进行实验验证。整合赛车仿真模型与控制策略模型,搭建符合比赛条件的测试场景。利用软件在环仿真验证控制算法的有效性与实时性,并利用驾驶员硬件在环试验台,验证算法在真实物理信号输入、模型生成代码后的实用性等。研究结果表明:论文提出的状态估计算法能够较好的估计车辆状态,驱动力分配算法能够有效改善相应条件下的车辆操纵稳定性。
其他文献
迈入新时代,新一代中国共产党领导集体面对世界百年未有之大变局,思考人类发展未来,提出了构建人类命运共同体的伟大构想,助推中国成为世界和平的建设者、全球发展的贡献者、国际秩序的维护者。如何准确理解和把握这一伟大构想的科学内涵和精神实质,需要将其放置于马克思世界历史理论的视野中进行检视。世界历史理论作为马克思历史唯物主义的重要组成部分,其科学性、前瞻性在世界历史、地缘关系的发展演变中已经得到充分印证。
近年来在全球范围内由汽车尾气导致的环境污染问题越来越倍受关注,由此各国均相继出台新阶段的汽车排放标准来限制汽车污染物排放,我国在2016及2018先后发布了轻型汽车和重型柴油车中国第六套排放标准,标志着我国汽车尾气排放标准进入了国VI阶段。尿素选择性催化还原技术即Urea-SCR技术以尿素溶液作为还原剂喷入排气管内与发动机尾气混合催化还原尾气中的氮氧化物(NOx),是柴油车降低污染物排放的最主要手
面对环境和能源日益紧迫的双重压力,国家对电动汽车的大力推广使其早已进入了千家万户,同时市场对于其操纵稳定性、驾驶舒适性、主动安全性和智能化等性能的要求不断提升。随着汽车智能化的不断发展,对汽车设计的个性化要求也日益凸显。而四轮独立驱动与转向电动汽车因其四轮的驱动力矩和转角能够独立的精准控制且响应快,易于考虑人的驾驶特性,具备独特的控制优势,为实现考虑驾驶员特性的整车控制提供了一个良好平台。论文基于
自动紧急制动系统(Autonomous Emergency Braking System,AEB)属于先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System,ADAS)中主动安全配置的一种,通过检测前方车辆的距离和速度,进而判断是否会产生碰撞危险。若判定车辆处于突发危险情况或具有碰撞危险,则系统会主动干预进而刹车制动,以此来避免或是减少追尾等碰撞事故的发生,从而提高行
当前,中国特色社会主义已经迈进了新时代,在这个继往开来、承前启后的新时代,我国社会主义各项事业取得了举世瞩目的成就。而在社会主义现代化强国的建设过程中习近平充分强调了优秀传统文化的重要地位,并指导我们要加强对中华优秀传统文化进行挖掘和运用。孟子作为我国古代最著名的思想家和教育家,是继孔子之后儒家思想的又一集大成者。其中,孟子的德育思想的更是具有鲜明的独特性和时代性。通过对孟子德育思想的研究,不仅是
中国大学生无人驾驶方程式大赛(FSAC)是一项以培养无人驾驶技术人才为目标的大学生方程式赛事。无人驾驶方程式赛车的核心技术主要包含环境感知、路径规划和整车控制等。本文主要针对无人驾驶方程式赛车中环境感知技术展开研究,旨在为赛车的路径规划提供必要的先决条件。本课题依托于国家自然科学基金面上项目(51675257)和辽宁省重点研发计划指导项目(2017106020),设计了一种应用于赛场环境的桩桶空间
随着工业进程的加快,科学技术的革新以及先进机器设备的使用为人们的生活带来丰富的物质财富,然而工业生产对自然资源以及生态环境也造成了巨大的损耗与破坏。与此同时,近年来全球变暖引起的各种极端天气、物种濒临灭绝、北极和南极出现大面积冰川融化、全球污染加重等一系列生态问题接踵而来,生态系统日渐退化并逐渐呈现出危机的趋势,影响甚至威胁着人类的生存。论文以生态学马克思主义的生态危机理论为研究主题,初步探究了西
仿生六足机器人的研究具有很高的社会性、经济性的价值。目前,大多数机器人搬运物品需要专门的机械臂,但腿臂融合在一起的机器人较少,构型可变化的机器人更少。因此,本课题拟设计一种变构型腿臂融合的六足仿生机器人。该机器人可以完成多种行走步态,可以完成夹取物品的任务;且在行走过程还可以采用仿哺乳动物和仿昆虫动物的行走方式,两种行走方式适应不同的环境。具体研究内容如下:通过对蜘蛛的结构研究,分析各腿的功能并总
超声焊接作为一种新型连接工艺,在众多领域中得到了广泛的应用。为简化传统超声焊接装置的庞杂结构并拓展焊接振子的频域范围,本文提出并研制了一种新型的有别于郎之万振子的微小型超声焊接振子。基于该焊接振子提出了一种能提高焊接效率的双振子焊接方法。论文基于声传播及声透射理论设计了一种含匹配层结构的兆赫频超声焊接振子,利用有限元软件对焊接振子进行了应力分析、模态分析及谐响应分析,通过有限元分析将焊接振子尺寸进
旋转叶片作为航空发动机的核心部件,在高速旋转的过程中会因受到多种复杂的作用力而产生振动,叶片振动会导致叶片出现疲劳裂纹,甚至发生断裂。因此,对叶片的振动状态进行实时监测,获取叶片在旋转过程中的振动参数十分重要。叶尖定时法仅需沿静止的机匣上安装几个传感器就能够实现叶片振动的全周期监测,是目前最有效的叶片振动实时监测手段。但传统的叶尖定时信号处理方法并没有考虑叶尖间隙变化对叶尖定时系统精度的影响,在测