電動汽車主動避撞控制系統(tǒng)建模與仿真研究.pdf

1、隨著地球資源環(huán)境問題的日益凸顯，新能源汽車的研究越來越受到各國政府和各大汽車公司的重視。在汽車的設(shè)計、制造、使用等各個環(huán)節(jié)中，安全性都是不容忽視的問題。基于智能交通系統(tǒng)的主動避撞系統(tǒng)是汽車先進安全技術(shù)的一項重要內(nèi)容。電動汽車主動避撞系統(tǒng)的研究將汽車節(jié)能性和安全性中兩個前沿課題相結(jié)合，對提高汽車動力能源利用效率和行車安全性具有重要的意義。本文以電動汽車縱向主動避撞系統(tǒng)為研究對象，以汽車系統(tǒng)動力學(xué)、系統(tǒng)建模方法、電動汽車理論和工程控制理論為

2、基礎(chǔ)，對電動汽車主動避撞系統(tǒng)所涉及的整車動力學(xué)建模、安全距離模型、控制系統(tǒng)的設(shè)計等進行研究，實現(xiàn)了電動汽車主動避撞控制系統(tǒng)的功能。
　　在對傳統(tǒng)汽車主動避撞系統(tǒng)進行研究的基礎(chǔ)上，本文首先進行了電動汽車主動避撞系統(tǒng)的總體設(shè)計，定義了系統(tǒng)功能，完成了系統(tǒng)模塊劃分，并確定了實現(xiàn)各模塊所需的關(guān)鍵技術(shù)及其相互關(guān)系。
　　作為主動避撞系統(tǒng)的控制對象，本文對目標(biāo)電動汽車進行了動力學(xué)系統(tǒng)建模的研究。建立了由整車七自由度模型、電池模型、電機模

3、型、輪胎模型、制動器模型組成的整車模型。此外，為了實現(xiàn)主動避撞系統(tǒng)的控制功能，本文建立了車輛逆縱向動力學(xué)模型。針對電動汽車能夠?qū)崿F(xiàn)制動能量回收的特點，建立了基于并行制動力分配的逆制動系模型。
　　根據(jù)主動避撞系統(tǒng)不同的控制功能，在安全距離車輛跟馳模型的基礎(chǔ)上，建立了基于車頭時距的自適應(yīng)巡航跟馳距離模型和緊急避撞安全距離模型。
　　以整車模型和安全距離模型為基礎(chǔ)，采用分層控制的方法對電動汽車主動避撞控制系統(tǒng)進行了總體研究。通過

4、模型匹配方法得出下位控制對象的傳遞函數(shù)，在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計了基于H∞理論的的魯棒下位控制器。根據(jù)定速巡航和自適應(yīng)巡航的不同控制需求，分別設(shè)計了基于PID控制的定速巡航上位控制器和基于模糊自適應(yīng)滑?？刂频淖赃m應(yīng)巡航上位控制器。
　　最后，利用matlab/simulink軟件進行建模仿真，對所設(shè)計的電動汽車主動避撞系統(tǒng)進行了驗證。仿真結(jié)果表明，所建立的模型和所設(shè)計的控制系統(tǒng)不但能夠很好地滿足主動避撞系統(tǒng)的要求，并且能夠充分利用電