基于FSEC的四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)賽車力矩控制策略研究.pdf

1、新能源汽車作為汽車行業(yè)目前發(fā)展最快的分支，得到越來越多人的關(guān)注。目前，純電動(dòng)汽車以及混合動(dòng)力汽車是新能源汽車中發(fā)展最迅速的兩種車型。純電動(dòng)汽車以其優(yōu)良的加速性能以及環(huán)保的特點(diǎn)，受到行業(yè)以及消費(fèi)者的青睞。純電動(dòng)汽車在消費(fèi)市場磅礴發(fā)展的同時(shí)，純電動(dòng)方程式賽車也引領(lǐng)著行業(yè)發(fā)展。很多新技術(shù)也首先在賽車中使用。其中，分布式輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為一項(xiàng)新技術(shù)，已經(jīng)開始在大學(xué)生電動(dòng)方程式（FSEC-Formula Student Electric Chi

2、na）賽車中得到運(yùn)用。本文主要是圍繞基于FSEC四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)力分配問題展開研究。
　　本文以我校橫向課題《本田節(jié)能電動(dòng)賽車關(guān)鍵技術(shù)研究》為依托，以本校已有的大學(xué)生純電動(dòng)方程式賽車為原型車，對四輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力分配問題進(jìn)行了研究。輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛四輪動(dòng)力輸出具有獨(dú)立、連續(xù)、可控以及反應(yīng)快速的特點(diǎn)，并且四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有多自由度的特點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)必須滿足車輛行駛的穩(wěn)定性要求。針對上述特點(diǎn)，本文首先建立了七自由度非

3、線性汽車模型，在該模型中建立了整車動(dòng)力學(xué)模型、基于“預(yù)瞄-跟隨理論”的駕駛員轉(zhuǎn)向模型以及基于“魔術(shù)公式”的輪胎模型。根據(jù)原型車的參數(shù)，對整車參數(shù)、電機(jī)參數(shù)做出了適應(yīng)性的調(diào)整。通過對車輛行駛穩(wěn)定性的研究，本文的控制策略以車輛的質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度作為控制目標(biāo)，以車輛四輪的力矩輸出作為控制變量。在明確了控制原理后，本文設(shè)計(jì)了分層控制的控制器策略：上層為基于模糊控制理論的車身運(yùn)動(dòng)控制器，將車輛的質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度與參考狀態(tài)的偏差作為輸入