基于輪轂電機(jī)的電子差速控制系統(tǒng)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著能量資源短缺及大氣污染兩大形勢的不斷加重,電動(dòng)汽車逐漸開始成為新能源產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展對象之一。電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)汽車由于省掉了傳統(tǒng)車輛復(fù)雜的機(jī)械差速部件及機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),使用輪轂電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)單個(gè)車輪,從而簡化了底盤結(jié)構(gòu),降低了整車質(zhì)量,具有傳動(dòng)效率高,空間布置靈活,易于控制等優(yōu)點(diǎn),而電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)汽車同時(shí)也面對著一個(gè)重要難題,那就是如何實(shí)現(xiàn)各電動(dòng)輪間的速度協(xié)調(diào)問題。
  本文以兩前輪轉(zhuǎn)向兩后輪輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車為研究對象,首先進(jìn)行輪轂電機(jī)的選

2、型,在詳細(xì)比較各類電機(jī)的用途性能及優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,選取永磁無刷直流電機(jī)作為電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)?;陔妱?dòng)汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)及動(dòng)力性能指標(biāo),匹配出永磁無刷直流電機(jī)的性能參數(shù),并在此基礎(chǔ)上建立電機(jī)數(shù)學(xué)模型,電機(jī)控制策略選擇速度與電流雙閉環(huán)控制方法,外層速度環(huán)使用離散PID控制,內(nèi)層電流環(huán)使用電流滯環(huán)比較控制,同時(shí)為驗(yàn)證電機(jī)控制系統(tǒng)對電機(jī)本體的控制效果,使用Matalb/Simulink軟件構(gòu)建系統(tǒng)仿真模型,經(jīng)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的電機(jī)控制系統(tǒng)具有良好的動(dòng)靜態(tài)性能

3、,控制效果較好。
  本文制定出一種變滑轉(zhuǎn)率與橫擺運(yùn)動(dòng)聯(lián)合控制的電子差速控制方案,該方案主要分為三大塊:變滑轉(zhuǎn)率控制模塊、橫擺運(yùn)動(dòng)控制模塊以及差動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制模塊。變滑轉(zhuǎn)率控制模塊以直線行駛時(shí)充分發(fā)揮汽車驅(qū)動(dòng)力,轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)保證汽車平穩(wěn)轉(zhuǎn)向?yàn)槟康?,制定出不同行駛工況及路面狀況下滑轉(zhuǎn)率的跟蹤目標(biāo),并根據(jù)其內(nèi)部控制系統(tǒng)決策出滑轉(zhuǎn)率控制車輪及其轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)量,其中滑轉(zhuǎn)率的跟蹤控制采用模糊控制算法;橫擺運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)校正汽車的運(yùn)動(dòng)姿勢使其跟蹤

4、理想模型,保證行駛安全性,控制系統(tǒng)采用經(jīng)典PI控制算法;對于汽車橫擺與車輪滑轉(zhuǎn)率的聯(lián)合控制采用差動(dòng)驅(qū)動(dòng)分配算法實(shí)現(xiàn)對兩驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩的合理分配。為了較真實(shí)的反應(yīng)汽車實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),本文建立八自由度電動(dòng)汽車行駛動(dòng)力學(xué)模型,并考慮輪胎特性影響,構(gòu)建“魔術(shù)公式”輪胎模型,將其用作電子差速控制系統(tǒng)的校驗(yàn)平臺(tái),借助Matlab/Simulink軟件構(gòu)建車輛模型、輪胎模型以及電子差速控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真模型,設(shè)立對接路面、對開路面以及高速轉(zhuǎn)彎操穩(wěn)試驗(yàn)三種特

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