基于直接横摆力矩控制的前轮驱动电动汽车稳定性控制研究

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1、分类号U461.6密级公开UDC629编号10299Z1204040硕士学位论文基于直接横摆力矩控制的前轮驱动电动汽车稳定性控制研究指导教师李仲兴作者姓名钱舟申请学位级别硕士专业名称车辆工程论文提交日期2015年11月论文答辩日期2015年12月18日学位授予单位和日期江苏大学2015年月答辩委员会主席评阅人2015年月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本课题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，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书

2、而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本课题编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本课题编入《中国优秀博硕士学

3、位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布（包括刊登）授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日基于直接横摆力矩控制的前轮驱动电动汽车稳定性控制研究StudyonStabilityControlofFrontWheelDriveElectricVehicleBasedonDirectYawMomentControl专业名称车辆工程指导教师李仲兴姓名钱舟2015年12月江苏大学硕士毕业论文摘要对照于传统驱动系统，轮毂电机拥有占用空间小、传动效率高、响应迅速的优点。而轮毂电机之间驱动相对独立的

4、特点更可以与汽车主动安全技术相结合，基于此，本研究通过对车辆转向稳定性的研究，设计出用于提高车辆行驶稳定性的控制策略。本研究通过对二自由度动力学模型的分析确定质心侧偏角与横摆角速度对操纵稳定性的研究意义，以此为基础搭建五自由度的整车模型，并搭建dugoff非线性轮胎模型。为研究影响车辆转向时的稳定性的因素，搭建二自由度非线性车辆模型，并结合横摆角速度—质心侧偏角相平面图，分析车速、车轮转角及路面附着系数变化时，车辆稳定区域的变化规律，为控制策略的设计提供理论基础。通过搭建测量轮毂电机机械特性的实验平台，测量并绘制出轮毂电机在不同控制电压下的转矩

5、—转速曲线，为后续控制提供依据。为改善汽车转向时的稳定性，设计包含车身姿态控制层与转矩分配控制层的分层控制策略，即设计出基于模型参考自适应控制理论，以横摆角速度为控制对象，利用二自由度线性模型作为参考模型的上层控制器；利用按比例分配的方法用于驱动力分配的下层控制器。在Simulink软件中搭建车辆的模型及各控制器模块。选择不同车速或附着系数下的方向盘转角阶跃输入工况进行仿真。结果表明，加入控制的车辆行驶时能够较好地跟踪参考模型的期望横摆角速度，即此控制系统能够有效地改善车辆行驶时的稳定性。关键词：电动汽车；轮毂电机；直接横摆力矩控制；模型参考自

6、适应控制I基于直接横摆力矩控制的前轮驱动电动汽车稳定性控制研究ABSTRACTComparedtotraditionaldrivingsystem,in-wheelmotortakesuplessspace,respondsquicklyandhashightransmissionefficiency.Theindependencebetweenin-wheelmotorsallowscombinationwithautomotiveactivesafetytechnology.Controlstrategywhichcanimproveveh

7、icledrivingstabilityisdesignedbasedonresearchonsteeringstability.Theresearchsignificanceofvehiclesideslipangleandyawratehasforvehiclehandlingstabilityisconfirmedbyanalysisof2-DOFmodel,the5-DOFvehiclemodelisbuiltaswellasdugoffnonlineartyremodel.Forthepurposeofstudyingfactorsw

8、hichhaveinfluenceonvehiclesteeringstability,2-DOFnonlinearvehiclemodelisbui