四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車操縱穩(wěn)定性控制研究.pdf

1、相比于傳統(tǒng)車輛而言，分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車由于省去了動(dòng)力單元和驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，提高了機(jī)械傳動(dòng)效率，節(jié)省了底盤布置空間，同時(shí)增加了整車各車輪的獨(dú)立可控性，使得車輛能更快地做出靈活、復(fù)雜的反應(yīng)，是未來電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)，為了能夠發(fā)揮分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)一個(gè)控制各驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)具有非常重要的意義。近年來，雖然各高校和企業(yè)都有對(duì)分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)力控制策略進(jìn)行研究，但大多考慮因素都較為單一，僅從車輛動(dòng)力學(xué)方面入手，而缺

2、少對(duì)駕駛員等其他因素的考慮，即使有考慮駕駛員意圖的，也鮮有將“人”與“車”系統(tǒng)進(jìn)行互動(dòng)，將識(shí)別后的結(jié)果反饋于驅(qū)動(dòng)力控制算法，更好的指導(dǎo)驅(qū)動(dòng)力分配。
　　本文從驅(qū)動(dòng)力分配算法入手，以四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車為被控對(duì)象，設(shè)計(jì)了一套考慮駕駛員意圖的驅(qū)動(dòng)力分配算法。該算法基于直接橫擺力矩控制策略，在結(jié)構(gòu)上采用分層模式，通過觀測(cè)車輛的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角，對(duì)車輛的四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪力矩進(jìn)行分配。駕駛員意圖識(shí)別模型采用模糊算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法共同搭建

3、，通過觀測(cè)駕駛員對(duì)車輛的操作信號(hào)和車輛反饋的信號(hào)識(shí)別駕駛員的加速和轉(zhuǎn)向意圖，并根據(jù)識(shí)別出的結(jié)果修正驅(qū)動(dòng)力分配算法，使算法更符合駕駛員期望目標(biāo)，提高車輛的動(dòng)力性、機(jī)動(dòng)性和穩(wěn)定性。
　　在MATLAB/Simulink中搭建了駕駛員意圖識(shí)別模型和驅(qū)動(dòng)力分配控制策略，在CarSim中搭建了“新火2號(hào)”整車動(dòng)力學(xué)模型，在軟件環(huán)境中進(jìn)行聯(lián)合仿真，驗(yàn)證多種工況下駕駛員意圖識(shí)別模型的識(shí)別結(jié)果和驅(qū)動(dòng)力分配算法的控制效果。
　　為驗(yàn)證控制算法

4、在實(shí)車上的控制效果，將課題組原有的兩后輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車“新火1號(hào)”改裝成4個(gè)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的“新火2號(hào)”，并完成四個(gè)輪轂電機(jī)和控制器的安裝和接線。利用CAN調(diào)試設(shè)備對(duì)電機(jī)和電機(jī)控制器之間的CAN通訊進(jìn)行了測(cè)試。利用NI-cRIO搭建整車虛擬控制器，利用LabVIEW編寫驅(qū)動(dòng)力分配控制策略程序，進(jìn)行快速控制原型試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該控制算法能夠在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)根據(jù)車輛的穩(wěn)定性參數(shù)合理分配驅(qū)動(dòng)力矩，提高車輛的穩(wěn)定性。同時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果基本