电动客车牵引力控制技术研究

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1、摘要电动客车牵引力控制技术研究牵引力控制系统（TractionControlSystem，简称TCS）是电动轮驱动汽车的关键技术，它能够有效控制车辆在不同附着系数路面起步加速时车轮的滑转，提高车辆的驱动性能和行驶方向稳定性。客车作为大型营运车辆，在湿滑路面行驶时容易发生打滑，引发交通事故。因此，研究轮毂电机驱动的电动客车具有重要现实意义和理论意义。本文的研究目的是制定合理有效的牵引力控制策略，完成牵引力控制策略的离线仿真和硬件在环仿真试验，以验证牵引力控制策略的控制效果。主要研究内容如下：1、根据电动客车动力

2、学特性建立一个通用性强且能够充分反映车辆特性的15自由度后轮独立驱动电动客车整车动力学模型。整车模型依照功能划分为7个子模型，包括客车悬架动力学模型、客车车身动力学模型、基于魔术公式的轮胎动力学模型、客车1/4车轮动力学模型、后轮电机驱动模型、转向系动力学模型以及车速控制模型。2、本文对传统汽车的牵引力控制技术、电动车牵引力控制技术以及路面识别技术发展概况进行充分研究后，提出了模糊最优滑转率识别技术。主要原理是：以车轮滑转率和利用附着系数为输入变量，以与四条标准路面附着特性曲线的相似程度为输出变量，设计最优滑

3、转率识别的模糊控制器，最优滑转率是模糊控制器输出变量与四条标准路面最优滑转率的加权算术平均值。在最优滑转率实时识别的基础上，本文制定了电动客车牵引力控制策略，该控制策略的控制变量为车轮滑转率，控制方法为PID控制。3、针对控制策略可行性，在MATLAB/Simulink软件中建立15自由度后轮独立驱动电动客车的TCS控制策略模型。通过离线仿真平台对TCS控制策略进行验证，包括低附着路面和对接路面的起步加速工况的仿真。仿真结果表明本文制定的TCS控制策略能够有效地防止车轮打滑，提高整车的驱动性能和行驶方向稳定性

4、。4、针对控制策略实用性，搭建牵引力控制硬件在环仿真平台。该硬件在环仿真平台包括TCS控制器和电动客车整车系统两部分。TCS控制器以MicroAutoBox为硬件I基础，电动客车整车系统以Simulator为硬件基础。电动客车整车系统和TCS控制器通过CAN总线传输状态信息。通过硬件在环仿真平台对TCS控制策略进行验证，包括中附着路面、低附着路面和对接路面的起步加速的仿真。仿真结果表明TCS控制效果良好，同时离线仿真结果和硬件在环仿真结果的一致性也表明了TCS控制策略合理性。关键词：电动客车，电动轮驱动，牵引

5、力控制，最优滑转率识别，模糊控制IIABSTRACTResearchonTractionControlforElectricBusTractionControlSystem(TCS)isofsignificanceinmotorizedvehicle.Itcaneffectivelystopwheelspinningwhenvehiclestartsorspeedsupontheroadwhichhavedifferentfrictioncoefficient.TCScanimprovedynamicperf

6、ormanceanddrivingstability.Electricbusaslargecommercialvehiclemoretendtosliponaslipperyroadandcausetrafficaccidents.Researchontractioncontrolforelectricbushasimportantpracticalsignificance.Thepaperproposesreasonableandeffectivetractioncontrolstrategyandvali

7、datesitsfeasibilitythroughofflinesimulationandHILS.Themaintopicisasfollows.Thepaperstudieselectricbusdynamicsstructurefirstlyandestablished15DOFelectricbusdynamicsmodelwhichhashighuniversalityandcanfullyconsidertheperformanceofvehicle.Thevehicledynamicmodel

8、isdividedinto7sub-modelsintermsofthefunction,whichincludessuspensionmodel,vehiclebodymodel,tiredynamicmodel,wheelmodelandin-wheelmotorsmodel,steeringmodel,velocitycontrolmodel.Thepaperfullystudiedthere