四轮独立驱动电动汽车动力学控制系统仿真_靳立强.pdf

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1、DOI:10.13229/j.cnki.jdxbgxb2004.04.006第34卷第4期吉林大学学报(工学版)Vol.34No.42004年10月JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdition)Oct.2004文章编号:1671-5497(2004)04-0547-07四轮独立驱动电动汽车动力学控制系统仿真靳立强,王庆年,宋传学(吉林大学汽车工程学院,吉林长春130022)摘要:论述了四轮独立驱动系统作为汽车驱动系统的优势及在电动汽车上应用的技术潜力。比较了ICEV动力学控制系统与EV动力学控制系统的

2、区别,提出了四轮独立驱动电动汽车的新动力学控制方法。该方法利用前轮转向角和车速的前馈控制与基于质心侧偏角和横摆角速度的误差反馈控制相结合来控制车辆运动状态,并通过最优控制的方法确定了反馈系数。建立了整车数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件生成系统的仿真模型,对所述控制系统进行了仿真研究。结果表明:前馈与反馈相结合的控制系统在各种路面条件下均可明显改善汽车的动力学性能。关键词:车辆工程;电动汽车;四轮独立驱动;动力学控制;前馈+反馈控制中图分类号:U469.72文献标识码:ASimulationof4-wheelindependentdrivingelec

3、tricvehicledynamicscontrolsystemJINLiqiang,WANGQingnian,SONGChuanxue(CollegeofAutomotiveEngineering,JilinUniversity,Changchun130022,China)Abstract:Themeritsof4-wheelindependentdriving(4WID)forvehiclesandthepossibilityofimplementationofthisdrivingsysteminelectricvehicles(VE)werediscussed

4、.Thedifferencesofthevehicledynamicscontrol(VDC)systemsbetweeninternalcombustionenginevehiclesandVEweredescribed,andanovelVDCapproachto4WIDVEhasbeenbroughtforward.Theapproachcombinesthefeedforwardcompensationforthefrontwheelsteeringangleandvehiclespeedandthefeedbackcompensationbasedonthe

5、sideslipangleandgasratedeflectiontocontrolthevehiclemovementstate.Thefactorsoffeedforwardandfeedbackcompensationweredeterminedbytheoptimalcontroltechnique.AnintegratedEVmathematicalmodelwasthusbuilt,andasimulationmodelgeneratedbyMATLAB/Simulinksoftwarewasusedtoperformasimulationstudy.Re

6、sultsshowthedevelopedVDCsystemensureasatisfactoryvehicledynamicperformanceunderdifferentroadanddrivingconditions.Keywords:automotiveengineering;electricvehicle;fourmotorizedwheels;vehicledynamicscontrol;feedforwardandfeedbackcontrolcompensation收稿日期:2004-05-04.基金项目:863国家高技术发展计划资助项目(2003A

7、A501511).作者简介:靳立强(1976-),男,博士研究生.E-mail:jlujin@email.jlu.edu.cn通讯联系人:王庆年(1952-),男,教授,博士生导师.E-mail:wqn@jlu.edu.cn·548·吉林大学学报(工学版)第34卷国外很多研究机构和汽车生产厂开始研究采用四轮独立驱动系统作为电动汽车的驱动系统。四轮独立驱动系统驱动力可单独控制,为改善汽车的动力性、稳定性及安全性提供了更大的技术潜力。另外,这种驱动系统可以采用体积和功率较小的电动机及其驱动器,既有利于汽车的总布置,又有利于保证离地间隙最高,改善了通过性。