四轮独立驱动轮毂电机电动汽车横摆力矩控制研究

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1、辽宁工业大学硕士学位论文四轮独立驱动轮毂电机电动汽车横摆力矩控制研究工程领域:车辆工程研究生:王超校内指导教师:石晶教授校外指导教师:孙玲高级工程师辽宁工业大学汽车与交通工程学院二〇一五年三月MasterThesisStudyonDirectYawMomentControlBasedonElectricVehiclewithFour-WheelIndependentDriveIn-WheelMotorsSpeciality:VehicleEngineeringCandidate:WANGChaoSupervisors

2、:ProfessorSHIJingSeniorEngineerSUNLingLiaoningUniversityofTechnologyJinzhou,121001,ChinaMarch2015摘要能源危机和环境污染成为当前困扰人类的两大难题，而发展电动汽车成为解决这两个问题的有效办法。四轮独立驱动轮毂电机电动汽车是电动汽车中较有发展前景的一种。四轮独立驱动轮毂电机电动汽车整车整备质量较低、四轮独立可控、转矩转速易于测得，与传统内燃机汽车相比在车辆动力学控制和驱动力分配等方面有其独特的控制优势。论文依托国家自然科学基

3、金青年基金项目（E51305190）“智能四轮独立驱动轮毂电机电动汽车自适应转向研究”，在总结国内外相关研究成果的基础上，开展了关于四轮轮毂电机电动汽车横摆力矩控制方面的研究。基于CarSim与Matlab/Simulink联合仿真平台建立了四轮轮毂电机电动汽车模型。确定四轮轮毂电机电动汽车横摆力矩分层控制结构，设计了基于PI控制理论、自适应模糊PI控制理论和变论域模糊控制理论的三种附加横摆力矩决策控制器，分别结合驱动力规则分配方法和驱动力优化分配方法，应用CarSim与Matlab/Simulink联合仿真对控制方

4、法进行了仿真实验验证。利用辽宁工业大学驾驶模拟器硬件在环实验平台对所研究的控制方法进行了实验验证，实验结果表明：所研究的控制方法能够有效提高汽车行驶稳定性，其中基于变论域模糊控制的附加横摆力矩决策控制方法相对于其他两种控制方法具有较好的控制效果。关键词：四轮独立驱动；轮毂电机；电动汽车；横摆力矩控制；驱动力分配；驾驶模拟器硬件在环实验IAbstractEnergycrisisandenvironmentalpollutionhasbecomebigdifficultproblemsofhuman,andthedeve

5、lopmentofelectricvehiclesbecomesaneffectivewaytosolvethesetwoproblems.Electricvehiclewithfour-wheelindependentdrivein-wheelmotorsisoneofthemorepromisingamongelectricvehicles.Theoverallqualityforthefour-wheelindependentdriveelectricvehiclewithin-wheelmotorsislow

6、er.Fourwheelscanindependentcontrol.Thetorqueandspeedofthewheeliseasytoadjust.Thevehiclehasitsuniqueadvantagesinmotioncontrolofthevehicleanddrivingforcedistributioncomparedwiththetraditionalinternalcombustionenginevehicle.Summarizethedomesticandforeigncorrelatio

7、nresearchresults,andmakeuseoftheadvantagesoffour-wheelindependentdriveandtorqueandspeedofthewheeliseasytoadjust,aseriesofstudyworkisdoneasfordirectyawmomentcontrolbasedonelectricvehiclewithfour-wheelindependentdrivein-wheelmotors.ThestudyisbasedontheNationalNat

8、uralScienceFundProjectYouthScienceFund(E51305190)“StudyonAdaptiveSteeringforIntelligentFour-wheelIndependentlyDrivenIn-wheelMotorsElectricVehicle”.Four-wheelindependentlydri