四轮独立电动汽车的驱动控制方法与平顺性分析

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:qq02040610
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车尾气排放及污染日趋严重,目前的雾霾等环境问题深入人心,汽车能源动力系统逐渐复杂化和电气化,逐渐代替了传统内燃发动机,新能源汽车的相关技术也得到了集中发展。用新能源汽车代替传统汽车已成为汽车行业的新兴目标。与传统汽车相比,电动汽车的电机驱动系统拥有诸多优势,车辆动力学控制性能和安全节能得到了显著提高。传统汽车发动机其动力学控制基于内燃机的机械特性和空气动力,所以反应速度慢,后知后觉。依靠电动机的直接转矩法控制汽车转矩的响应速度极快,甚至只有几毫秒左右。电动机的相关输出参数可以利用算法得到精确控制,这样对整车的动力学控制性能例如纵向力矩控制得到了很大改善,而且现如今的电机生产技术得到了长远的进步,功率密度高,可靠性能好,可以直接进行转矩矢量控制;依靠复杂的机械传动系统的传统汽车四轮驱动能量的传递效率低,并且只能输出一个整体的功率和转矩,不能细分精准到每个驱动轮上。可是四轮独立驱动的电动汽车利用分散控制和力矩分配策略却可以调配整车的力学性能,大大提升整车协调控制,对横摆力矩控制、轮胎自动防抱死、牵引过程中的驱动防滑都可以协调统一控制。以四轮独立驱动的电动汽车为研究对象,通过合理分配各轮毂纵向力来改善汽车平顺性能。在驱动策略上以等转矩输出为目标,使用最优控制理论设计驱动系统的反馈控制器,分别控制四个驱动电机的电流。建立了驱动系统的动态响应模型,利用ADAMS和Simulink进行路况联合仿真。在直线行驶情况下,分别对三种驱动控制方案进行实验,并结合Matlab进行了平顺指标计算,结果表明本文所提方法可以有效提高汽车行进的平顺性。
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