分布式轮毂直驱电动汽车关键传感器容错控制策略研究

作     者：邵锦才 

作者单位：浙江科技学院 

学位级别：硕士

导师姓名：何致远;王子辉

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：轮毂电机 容错控制 磁链观测器 相电流重构 谐振控制器 

摘      要：随着国家对新能源汽车行业政策上的支持,越来越多的厂商们开始重视汽车产业自主知识产权开发。分布式轮毂电机驱动作为一种前沿的电动汽车驱动形式,以其结构紧凑、传动效率高、操纵灵活等优势逐渐成为电动汽车的发展方向。针对分布式轮毂直驱电动汽车速度传感器和电流传感器故障会影响整车操纵安全性的问题,提出了基于磁链观测器的速度传感器容错控制策略和基于相电流重构的电流传感器容错控制策略。通过建立三自由度整车动力学模型,分析了传感器故障对车辆动力学性能的影响。针对速度传感器故障,设计了一种功角渐进补偿的状态切换策略,实现故障状态下驱动转矩的平滑过渡。针对电流传感器故障,采用重构后的相电流取代测量电流,保证驱动系统的稳定运行,并在PI控制器中添加谐振环节用以抑制测量误差的影响。通过建立Matlab-Car Sim联合仿真模型,验证容错控制策略的有效性。联合仿真结果表明,在直行工况、转弯工况和双移线工况下,提出的基于无感算法的速度传感器容错控制策略和基于相电流重构的电流传感器容错控制策略能够在传感器故障时维持电机的转矩输出,减少驱动力不平衡导致的车辆横摆运动,对提升车辆安全性具有重要意义。