分布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制策略研究

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1、分类号：U27；U4610710-2015122024硕士学位论文分布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制策略研究魏琼导师姓名职称余强教授申请学位类别工学硕士学科专业名称车辆工程论文提交日期2018年4月18日论文答辩日期2018年5月28日学位授予单位长安大学ResearchonDirectYawMomentControlforIn-wheelMotorElectricVehiclesAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WeiQiongSupervisor：Prof.YuQiangCh

2、ang’anUniversity,Xi’an,China摘要在汽车产业快速发展的大环境下，与之相关的能源和环境问题越来越引起人们的重视。与传统汽车相比，电动汽车在解决能源匮乏问题的优势是非常显著的，同时良好的经济性更是传统车所不能比的，因此针对电动汽车的研究已经成为国内外关注的焦点。分布式驱动具有各驱动轮转矩独立可控的优点，给动力学控制研究提供了诸多便利。大部分交通事故是由于车辆失稳而造成，并且车辆安全问题向来是社会各界比较重视的。故本文围绕分布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制策略作以研究，主要的内容如下：首先，在车辆动力学的基础上，针对

3、直接横摆力矩控制策略，忽略悬架系统及车身的俯仰运动及垂向运动等因素，建立八自由度车辆动力学模型、UniTire轮胎模型、电机模型等，并基于MATLAB/Simulink平台搭建相应的整车模型并进行仿真验证。其次，分析车辆横摆角速度、质心侧偏角分别对车辆操纵稳定性的影响以及引起汽车失稳的几方面因素；对质心侧偏角的估计方法进行阐述；建立理想的线性二自由度车辆模型，基于该模型选用扩展卡尔曼滤波方法对车辆质心侧偏角进行估计，并在两种工况下对估算的结果进行仿真验证。最后，采用直接横摆力矩控制策略对车辆的操纵稳定性进行控制，分析直接横摆力矩控制的原

4、理；在线性二自由度模型下，对理想的质心侧偏角和理想的横摆角速度分别进行估算；分别设计基于模糊控制和基于“前馈+反馈”控制的附加横摆力矩控制器；并基于八自由度整车仿真模型，在方向盘转角阶跃输入工况和双移线工况下，对两种直接横摆力矩控制策略进行仿真并对比分析，以验证控制策略的准确性和可行性。本文的研究工作对于分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制策略的研究具有一定的理论参考意义。关键词：分布式驱动，操纵稳定性，直接横摆力矩控制，控制策略iAbstractTheproblemsofenergyscarcityandenvironmentalpoll

5、utionarebecomingmoreanmoreseriousbecauseoftherapiddevelopmentofautomobileindustry.Therefore,thedevelopmentofnewenergyvehicleshasseenthedawn.Comparedtotraditionalvehicles,electricvehicleshaveaverysignificantadvantageinsolvingtheseriousshortageofenergyandimprovingeconomice

6、fficiency.Therefore,theresearchofelectricvehiclehasbecomeahottopicbothathomeandabroad.Themainadvantageofdistributedwheeldriveisthatallmotordrivesareindependentlycontrollable,whichprovidesmanyconveniencesfordynamiccontrolresearch.Becausemostofthetrafficaccidentsarecausedb

7、yvehicleinstability,vehiclesafetyissueshavealwaysbeenaconcernofallsectorsofsociety.Therefore,thispaperfocusesonthedirectyawmomentcontrolstrategyofdistributed-driveelectricvehicles.Themaincontentsareasfollows:First,onthebasisofthevehiclerelatedparametersanddynamics,inview

8、ofthedirectyawmomentcontrolstrategy,ignoredthepitchandverticalmotionofthesuspensionsystemandthebodyando