分布式驱动电动汽车控制策略及硬件在环实验研究

《分布式驱动电动汽车控制策略及硬件在环实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本

2、声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：２ｏｌＳ年Ｉ立月表日—————————————————————————————————分布式驱动电动汽车控制策略及硬件在环实验研究—————————————————————————————————StudyonControlStrategyandHILExperimentforDistributedDrivingElectricVehicle—————————————————————————————————作者姓名：宋世欣专业名称：车辆工程研究方向：电动轮驱动理论与集成控制指导教师：王庆年教授

3、学位类别：工学博士培养单位：吉林大学论文答辩日期：2015年12月1日授予学位日期：2015年12月2日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位盲审教授重庆大学主席母德强教授长春工业大学盲审教授北京理工大学委员王庆年教授吉林大学盲审教授湖南大学史文库教授吉林大学盲审教授大连理工大学初亮教授吉林大学盲审教授北京航空航天大学刘薇娜教授长春理工大学摘要分布式驱动电动汽车控制策略及硬件在环实验研究由于石油短缺和环境日益恶化，大力发展以电动汽车为代表的新能源汽车已经成为人们的共识，是解决环境问题、实现可持续发展的有效途径。分布式驱动电动汽车是一

4、种较新颖的电动汽车结构，与传统的集中式驱动相比，具有结构布置灵活、乘员舱空间较大、传动效率高、控制灵活等优点。分布式驱动电动汽车能够对不同车轮的驱动状态分别独立地进行控制，能够实现集中式控制所无法实现的控制效果，从而提升车辆的动力性、经济性、安全性等性能。本文对分布式驱动电动汽车的驱动节能、机电复合制动、制动防抱死等控制策略展开研究，并搭建了分布式驱动电动汽车的硬件在环实验测试与仿真平台，对所开发的控制策略进行了验证，所做的主要工作如下。第一，对永磁同步电机驱动系统的结构和工作原理进行了分析，详细阐述了永磁同步电机的空间电压矢量控制方法，并以内置式永磁同

5、步电机为例建立了电机驱动系统的数学模型。以此电机驱动系统模型为基础，在NIPXIe平台上搭建了电机驱动系统硬件在环子系统，同时搭建了基于CarSimRT的整车动力学模型子系统和机械制动半实物子系统，共同组成了完整的分布式驱动电动汽车硬件在环测试平台，所搭建的硬件在环测试平台各子系统间能够相互协调工作。将所搭建硬件在环平台实验数据与电机测试台架实验结果对比，结果显示硬件在环平台能够比较精准地反应电机驱动系统以及整车的实际工作状态，验证了硬件在环平台能够满足电机仿真的实时性要求，并且具有很好的精度。第二，设计了适用于分布式驱动系统的分层控制架构，该分层控制架

6、构分为动力学控制层（上层）和执行层（下层），能够将分布式驱动车辆的动力学控制和电机驱动系统底层优化控制解耦，使二者的控制不产生冲突，此架构具有控制理念明确、扩展性强、通用性强等优点。在所提出的分层控制架构基础上设计了分布式驱动电动汽车的驱动节能控制策略，节能控制策略分为上层转矩分配优化控制策略和下层电机效率优化控制策略，电机效率优化采用了复合前馈控制并分析了复合前馈控制的原理和结构，融入前馈环节后可加快电机的转矩响应速度。所设计的驱动节能控制策略在搭建I的硬件在环测试平台上进行了实验，验证了新控制策略在转矩响应速度和节能方面的效果。第三，对电动汽车的机电

7、复合制动系统展开了研究。通过分析制动工况和制约电动汽车制动能量回收效果的因素，提出了一种改进型I曲线分配控制策略，并设计了一种新型制动系统操纵机构以实现此控制策略。所设计的改进型I曲线分配控制策略能够在满足理想制动力分配的同时实现制动能量回收最大化，同时又不用对传统机械制动系统进行改变，使得机电复合制动系统成本得以降低。将所提出的控制策略加入分层控制架构的上层控制策略中，并在硬件在环测试平台中对所该控制策略进行了验证，将实验结果与传统电动汽车的实验数据相对比，结果表明本文所提出的改进型I曲线分配控制策略能够实现理想制动力分配，并且使再生制动回收率明显提高

8、。最后，本文针对分布式驱动电动汽车的制动防抱死（ABS）控制进行了研究，结合分布