多輪獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)力分層控制策略.pdf

1、多輪獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)車輛由于各輪驅(qū)動(dòng)力獨(dú)立、精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)可控，具有明顯的整車動(dòng)力學(xué)優(yōu)勢。但其摒棄了傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)構(gòu)連接驅(qū)動(dòng)，出現(xiàn)了如何合理控制各輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，如何提高電氣化連接驅(qū)動(dòng)安全性等多方面的挑戰(zhàn)。
　　目前，在驅(qū)動(dòng)力控制策略方面雖有不少分層控制策略的研究，但控制分配的實(shí)時(shí)性、安全性及控制效果仍然不盡人意。此外，鮮有學(xué)者將驅(qū)動(dòng)防滑及協(xié)調(diào)控制整合進(jìn)分層控制策略中，更沒有為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供一個(gè)通用的仿真-試驗(yàn)測試平臺。
　　

2、本文搭建了通用的CarSim-MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真測試平臺，并以此平臺設(shè)計(jì)、驗(yàn)證了多輪獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)車輛整車驅(qū)動(dòng)力控制策略;同時(shí)，搭建了以整車驅(qū)動(dòng)力cRIO控制器為控制系統(tǒng)的通用試驗(yàn)驗(yàn)證平臺來驗(yàn)證仿真模型的正確性。
　　搭建的電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)通用仿真測試平臺集成了CarSim車輛動(dòng)力學(xué)模塊庫、整車驅(qū)動(dòng)控制模塊庫、電機(jī)模塊庫及“人-車-路”觀測模塊，可針對不同車型的電動(dòng)車輛，方便快捷地匹配不同類型的電機(jī)及整車驅(qū)動(dòng)力

3、控制策略，并能進(jìn)行多種復(fù)雜工況下的仿真測試。這個(gè)通用仿真測試平臺解決了尚未達(dá)到大規(guī)模量產(chǎn)定型階段的電動(dòng)汽車在研發(fā)初期需要比較多種設(shè)計(jì)方案，不斷構(gòu)建不同類型的整車、電機(jī)、電池等模型，反復(fù)匹配驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)等難題，減少了研發(fā)周期及測試成本。
　　另外，針對多輪獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)車輛的結(jié)構(gòu)性、實(shí)時(shí)性和安全性要求，基于該通用仿真測試平臺設(shè)計(jì)了四輪和兩輪獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)力分層控制系統(tǒng)，包括:總驅(qū)動(dòng)力、橫擺力矩決策層，帶約束的目標(biāo)優(yōu)化分配層，驅(qū)動(dòng)防

4、滑及協(xié)調(diào)控制穩(wěn)定層。通過高速移線及對開路面工況下的仿真測試，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)力分層控制系統(tǒng)的有效性。
　　最后，考慮原型車的參數(shù)指標(biāo)和結(jié)構(gòu)約束，經(jīng)動(dòng)力匹配，將某傳統(tǒng)燃油汽車改裝為后輪獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)車輛，為今后的研究搭建了一臺通用的后輪獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)車輛試驗(yàn)驗(yàn)證平臺。該試驗(yàn)平臺采用整車驅(qū)動(dòng)力cRIO控制器，可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)中不同控制策略的快速更改，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)力控制策略的效果及車輛模型的正確性。最終的試驗(yàn)測試結(jié)果驗(yàn)證了建立的整車驅(qū)動(dòng)力分層控