面向轉(zhuǎn)向特性改善的四輪驅(qū)動電動汽車扭矩分配控制研究.pdf

1、能源危機和環(huán)境污染作為當今世界面臨的兩大難題，嚴重制約著人類社會的持續(xù)高速發(fā)展。針對交通運輸領(lǐng)域，我國政府在《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃》及《節(jié)能與新能源汽車發(fā)展規(guī)劃》中明確指出，電動車輛將是未來國際車輛節(jié)能減排的最佳選擇，是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
　　電動汽車四輪驅(qū)動結(jié)構(gòu)從控制角度看屬于過驅(qū)動系統(tǒng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)諸如車道保持、倒車輔助、自動駐車等駕駛輔助功能，還能實現(xiàn)防抱死控制、牽引力控制和車身穩(wěn)定控制等主動安全控制，從而最

2、大限度提高車輛的操縱穩(wěn)定性。本文研究對象為四輪驅(qū)動電動汽車，以改善車輛動態(tài)轉(zhuǎn)向特性為目標來開展多執(zhí)行器扭矩分配控制研究，提出了一種新穎的過驅(qū)動系統(tǒng)扭矩分配控制策略。
　　首先，使用MATLAB/Simulink軟件建立整車十四自由度數(shù)學模型。在典型工況下，基于車輛動力學專業(yè)軟件CarSim提供的高精度車輛模型驗證該數(shù)學模型的準確性，為后續(xù)控制策略開發(fā)與驗證提供模型基礎(chǔ)。
　　接著為本文扭矩分配控制系統(tǒng)開發(fā)了車輛行駛狀態(tài)觀測器

3、，包括汽車質(zhì)心側(cè)偏角、車速、實時輪胎力和路面附著系數(shù)等重要參數(shù)，并基于CarSim-Simulink聯(lián)合仿真平臺驗證了觀測器的有效性。
　　然后采用分層控制結(jié)構(gòu)，設(shè)計面向轉(zhuǎn)向特性改善的扭矩分配控制策略。其中，上層橫擺運動控制器以二自由度車輛模型輸出的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角為聯(lián)合控制目標，采用滑?？刂品椒ǖ玫狡谕麢M擺力矩值。下層扭矩分配控制器將該期望值作為控制目標，以電機的扭矩作為輸入量，提出了一種充分考慮輪胎特性的縱向力分配機制。

4、通過與現(xiàn)有扭矩分配算法進行仿真和實驗對比，說明了本文方法的有效性和優(yōu)越性。
　　為了確保上述控制系統(tǒng)完整性，本文還針對電機執(zhí)行層提出了一種底層車輪防滑控制策略。該方法基于車身數(shù)據(jù)融合計算四輪參考加速度，并從抑制車輪加速度角度著手進行車輪防滑。通過仿真驗證了參考加速度的可靠性以及該防滑方法的有效性。
　　最后，對本文提出的面向轉(zhuǎn)向特性改善的扭矩分配控制策略進行半物理仿真實驗。以相同工況下的仿真結(jié)果作為參考，深入分析實驗結(jié)果。客