四轮独立驱动电动轮汽车驱动转矩协调分配研究

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1、中图分类号：TP391论文编号：102870215-S011学科分类号：080204硕士学位论文四轮独立驱动电动轮汽车驱动转矩协调分配研究研究生姓名段婷婷学科、专业车辆工程研究方向汽车系统动力学与控制指导教师王春燕副教授南京航空航天大学研究生院能源与动力学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringResearchonOptimizingTorqueDistributionStrategyforIndependent4WD

2、ElectricVehicleAThesisinVehicleEngineeringbyDuanTingtingAdvisedbyAssociateProfessorWangChunyanSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证

3、书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要由于能源节约与环境保护的迫切需求，电动汽车成为未来汽车行业最理想的发展方向，四轮独立驱动电动轮汽车因其转矩独立可控、易于集成控制等诸多优势，成为电动汽车领域的研究热点。本文针对四轮独立驱动电动轮汽车的转矩协调分配问题进行了深入的研究，主要工作如下：首先应用多体系统动力学理论，考虑整车的纵向运动、侧向运动、整车横摆运动和四个车轮旋转运动，建立四轮独立驱动

4、电动轮汽车的整车七自由度动力学模型和轮胎模型，为后续的驱动转矩分配提供研究基础。其次，考虑路面纵向和侧向附着系数对汽车驱动力的影响，提出基于路面附着裕度的驱动转矩分配方法。该驱动转矩分配方法分为驱动转矩分配层和驱动防滑控制层，其中控制层采用基于滑模变结构的驱动防滑控制方法，分配层在构建基于纵向和侧向附着能力的路面附着裕度函数基础上，采用最小二乘法对路面附着裕度函数进行最大化寻优，进而对驱动转矩进行分配。再次，在对汽车的横向稳定性进行分析的基础上，提出基于横向稳定性的电动轮汽车驱动转矩分配方法，该方法主要分为横向稳定性控制层和横摆力矩分配层。横向稳定性控制层以航向角和横摆角速度为联合控

5、制变量，进行基于滑模变结构的横向稳定性控制；横摆力矩分配层在对驾驶员转向意图和汽车转向特性进行识别判定基础上，对横摆力矩进行有效分配。最后，综合分析驱动力分配对稳定性的影响，考虑驱动转矩和横摆力矩之间的耦合关系，提出基于模糊推理-SQP算法的多目标优化转矩协调分配方法，该方法以路面附着裕度、横摆角速度和质心侧偏角为优化目标，以驾驶员的加速需求、车轮驱动极限和整车所产生的最大横摆力矩为约束条件，采用模糊推理的SQP算法对整车的动力性和稳定性进行多目标优化。综上所述，通过对四轮独立驱动电动轮汽车转矩协调分配方法进行研究，为电动轮汽车转矩协调技术的研究提供理论基础和技术支持。关键词：电动轮

6、汽车，转矩分配，路面附着裕度，模糊推理，SQP算法I四轮独立驱动电动轮汽车驱动转矩协调分配ABSTRACTBecauseoftheurgentdemandofenergyefficiencyandenvironmentprotection,electricvehiclehasbecomeapromisingdevelopmentdirectionofvehicleindustry.Theelectricvehiclewithfourindependentlydrivenin-wheelmotorsisoneofthehottestresearchareas,giventhatthea

7、dvantagesofindependentlytorquecontrolandeasinessofintegration.Thisthesisfocusesonthewheeltorquecoordinationdistributionoffour-wheel-independently-driveelectricvehicle.Themainworksareasfollows:Firstofall,basedonthemulti-bodydynamic