检索结果-南通市图书馆

作者：朱惠民华侨大学

学位级别：硕士

在碳达峰、碳中和的背景下,具有安全、节能、高效的电动汽车,尤其是分布式驱动电动客车具有各轮转矩独立可控、传动链短和底盘布置方便等诸多优点,符合低地板、宽通道的要求是未来客车发展的趋势。然而,分布式驱动电动客车因质心位置高... 详细信息

在碳达峰、碳中和的背景下,具有安全、节能、高效的电动汽车,尤其是分布式驱动电动客车具有各轮转矩独立可控、传动链短和底盘布置方便等诸多优点,符合低地板、宽通道的要求是未来客车发展的趋势。然而,分布式驱动电动客车因质心位置高、质量大等特点,仍面临着操纵稳定性和安全性差等理论和关键技术问题。本文以分布式驱动电动客车为研究对象,重点设计了横摆稳定性控制器、侧倾稳定性控制器和集成控制器来提升车辆操纵稳定性和综合性能,具体研究内容如下:(1)为了分析车辆的动力学特性,并为后续章节的控制算法设计提供模型基础,建立了七自由度(Seven Degree of Freedom,7-DOF)整车动力学模型,包括轮胎模型、电机模型和驾驶员模型等。通过仿真实验,验证了所建立的7-DOF模型的有效性。(2)考虑到传统滑模控制(Sliding Mode Control,SMC)存在外界扰动的不确定性和抖动等问题,提出了一种基于自适应非奇异快速终端滑模(Adaptive Nonsingular Fast Terminal Sliding Mode,ANFTSM)的分布式驱动电动客车横摆稳定性控制方法,以及采用非线性滑模观测器估计质心侧偏角。仿真结果表明,ANFTSM控制在参数不确定性和外部扰动的闭环鲁棒性方面具有较好的性能,并能有效地抑制抖振,能有效地提高车辆的横摆稳定性。(3)利用横向载荷转移率作为车辆侧倾和侧翻的指标,设计了基于滑模理论的侧倾控制器和构建了基于路面最优滑移率识别的防侧翻控制器。最后,通过仿真验证表明,本文提出的侧倾和防侧翻策略是有效可行的。(4)提出了一种集成控制器来提高分布式驱动电动客车的综合稳定性。所提出的集成控制器采用分层控制来解耦横摆和侧倾的耦合问题。控制器分为三层。监控层根据车辆的运行状态切换控制器,核心决策层计算车辆所需的附加扭矩,扭矩分配层分配附加扭矩。仿真结果表明,所提出的控制策略能够有效地适应各种工况,提高客车的稳定性和综合性能。

关键词：分布式驱动电动客车直接横摆力矩控制 ANFTSM 侧倾控制集成控制

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基于转矩矢量控制分布式电驱动客车操纵性改善方法

引用

同济大学学报（自然科学版） 2020年第11期48卷 1629-1637页

作者：苏亮冷搏金达北京理工大学机械与车辆学院北京100081 厦门金龙联合汽车工业有限公司福建厦门361023 同济大学汽车学院上海201804

基于分布式电驱动系统,设计转矩矢量控制提高分布式驱动电动客车操纵性能。针对大客车转向时的载荷变化大,以及轮胎、悬架、转向系耦合特性强的特点,采用多项式描述前后轴等效侧向力和回正力矩与侧偏角关系,并设计质量估计算法在车轮垂... 详细信息

基于分布式电驱动系统,设计转矩矢量控制提高分布式驱动电动客车操纵性能。针对大客车转向时的载荷变化大,以及轮胎、悬架、转向系耦合特性强的特点,采用多项式描述前后轴等效侧向力和回正力矩与侧偏角关系,并设计质量估计算法在车轮垂向载荷变化时对侧偏刚度进行修正。考虑车辆非线性特性,定义车辆理想转向特性,并设计不同转角与车速下的直接横摆力矩控制前馈项。为提高控制器鲁棒性,采用抗积分饱和的滑模变结构控制算法设计直接横摆力矩控制反馈项。仿真和试验结果表明,施加操纵性改善控制后,车辆更接近中性转向,蛇行试验峰值转角平均值降低21%以上,操纵性能显著提升。

关键词：分布式驱动电动客车转矩矢量控制直接横摆力矩控制操纵性

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