四轮独立驱动电动汽车最小转弯能耗转矩优化控制研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liqingxian1986
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
与传统内燃机驱动的车辆相比,新能源和混合动力汽车以其低能耗和低污染,成为目前汽车领域的一个重要研究方向。在新能源汽车的众多构型中,各个车轮分别由电机驱动的四轮独立驱动电动汽车,由于其空间布置灵活,转矩解耦,以及驱动模式多样化而日益受到学者们的关注。四轮独立驱动电动汽车的一个关键控制技术,就是各个车轮的转矩优化控制,而目前大多数的研究都停留在利用转矩差所产生的直接横摆力矩来提高车辆的侧向稳定性,从而提高车辆的操纵稳定性。本文主要着眼于转矩优化控制对车辆弯道工况的能耗影响,旨在利用转矩定向分配控制策略实现车辆弯道工况的最小转弯能耗的需求,有效的提高整车经济性。本文首先利用MATLAB/Simulink仿真软件,搭建了四轮独立驱动电动汽车车辆动力学模型、轮毂电机模型和驾驶员模型等,并利用现有商用软件CarSim对模型的准确度进行了验证,为后文的理论分析及仿真试验提供了可靠的仿真平台。为了从原理上说明车辆转弯的受力机理,本文利用三自由度车辆动力学模型进行了建立了车辆的运动微分方程,基于转弯降速现象,说明了转弯阻力的产生机理和影响因素,同时提出了通过转矩定向分配控制技术来抑制转弯阻力的控制方法。本文通过仿真分析,验证了转弯阻力的存在以及其对车辆动力性和能耗的影响。通过研究发现车速和前轮转角是对转弯阻力影响最大的两个因素。通过仿真验证,可以清楚的说明采用转矩定向分配控制技术,主动的调节车辆内外侧车轮的驱动转矩,在不改变车辆的行驶状态的同时,可以有效的降低车辆的转弯阻力,从而降低车辆驱动的需求功率,实现节能控制。本文还对比了车辆不同驱动模式下的能耗情况,明确了车辆转弯工况下的前轮模式受到的转弯阻力小。本文还通过仿真验证,证明了转矩定向分配控制技术可以改变车辆的转弯特性,有效的改善车辆的转向不足特性,提高车辆的转弯机动性。为了确定弯道工况以经济性为目标的转矩轴间分配系数k,前轴内外侧车轮转矩分配系数k_f和后轴内外侧车轮转矩分配系数k_r,本文采用遗传粒子群混合优化算法,综合考虑弯道工况经济性和稳定性的影响,构建了最小转弯能耗的转矩优化控制策略,对转矩分配系数进行离线优化,制定出了基于车辆动力学模型的最小转弯能耗转矩分配系数表,同时本文确定出了不同弯道工况的转矩优化控制的最佳节能贡献度。为了进一步说明最小转弯能耗转矩优化控制策略在实际工作中的应用价值,本文还考虑了电机工作点对转矩分配系数的影响,并通过离线优化制定出了基于电机工作点的转弯节能转矩分配系数表。本文在对车辆弯道工况进行以节能为目的的转矩优化控制的同时,还综合考虑了车辆弯道工况路面附着系数和侧向扰动所带来的稳定性影响。通过车速估计制定出了自适应防滑驱动控制策略;同时,对基于效率分配可能引起的车辆失稳情况,通过横摆角速度控制,设计了防止车辆侧滑失稳的转矩定向分配控制策略。综合考虑车辆转弯节能和操纵稳定的转矩需求,实现离线优化表的在线修正,进而实现节能与稳定性的转矩协调控制本文最后采用dSPACE和驾驶模拟器等搭建的硬件在环试验平台,采用驾驶员在环的方式,进行了常见弯道工况和综合工况的硬件在环试验,重点关注车辆在弯道工况的转矩分配情况和经济性,验证了本文所提出的最小转弯能耗转矩优化控制策略的可行性和实际应用价值。
其他文献
目的探讨采用葛根汤加减联合针灸治疗颈椎病的临床效果。方法选择2016年12月—2019年8月我院颈椎病患者130例,遵照双盲法分组标准将其分为对照组、研究组各65例,分别采取针灸
10月11日,广州市锐声灯光音响器材有限公司携旗下众多品牌最新数字化产品上海参展,德国TWAUDiO品牌还参与了户外线阵试听。为配合Dante数字音频传输证书课程——上海站的顺利举行,“锐声”技术工程师精心打造了一整套简单的Dante扩声系统供学员学习与课程使用。  本套Dante扩声系统中,奥地利AKG DMS800系列Dante无线数字话筒主机与无线手持话筒、英国Midas M32C数字调音台
【摘 要】近年来,多媒体技术在教学活动中的应用越来越广泛,极大地提高了学生的学习兴趣,提高了教学效率。实验动物学是一门综合性很强的学科,将多媒体技术应用在实验动物学课堂教学中,能有效地提高实验动物学课堂教学质量。文章分析了多媒体技术在教学中的优势,以及实验动物学课堂教学中多媒体技术的应用。  【关键词】实验动物学 课堂教学 多媒体技术  一、前言  多媒体技术是利用声音、视频、图画等将想要表达的内
目的研究对子宫肌瘤患者实施B型超声诊断及鉴别诊断的效果。方法从我中心2018年9月—2019年9月接诊的疑似子宫肌瘤患者中选取92例作为研究对象,所有患者均行B型超声腹部常规
针对学生学习网页设计课程中出现的问题,我们提出了一个解决办法:项目驱动加任务驱动的教学方法。通过学生参与项目实施的过程,在完成任务的过程中激发学生学习的主动性和创造性
大肠癌是消化道肿瘤中常见的恶性肿瘤,占消化道恶性肿瘤死因的第3位。大肠癌随着年龄增长发病率有所增加,由于我国老龄病人的增多,大肠癌的发病率有逐年上升趋势。大肠癌手术切
目的探讨优质护理在急性肠胃炎患者护理中的应用效果。方法按照随机方法将于我院接受治疗的86例急性胃肠炎患者均分为对照组(43例)和试验组(43例),对照组采用常规护理,试验组
化疗是控制癌症发展,延长患者生命的重要治疗方法。但化疗相关腹泻(CID)是很多化疗方案的不良反应,其能使患者变得虚弱,引起脱水、肾功能衰竭、电解质紊乱等并发症,严重可影
本文介绍了一种用MCS-51单片机作控制器的智能型汽车最小转弯直径测量仪。文中较详细地介绍了用电涡流传感器检测汽车内外轮行驶弧长的原理以及8031单片机硬件结构和软件流程。由于采用
随着柑桔商品经济的发展,桔农商品意识的增强,果实提早采收、良莠混装的现象较为普遍,严重地影响着我省柑桔的声誉。近年来国内虽然制定了柑桔生产标准和柑桔贮藏标准,但尚未