轮毂电机驱动汽车电子差速系统p-模糊pid控制研究

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1、轮毂电机驱动汽车电子差速系统P-模糊PID控制研究ffiXM张勇張屢患江苏大学汽车与交通工程学院对后轮毂电机驱动电动汽车的电子差速控制策略进行研宄，提出Y—种棊于滑转率控制的P-模糊PID双模态控制方法，建立了整车动力学模型和电机模型，设计了P-模糊P1D控制器，降低电动汽车两侧车轮的滑转率，并趋于理想值。利用Matlab/Simulink和CarSim建立了联合仿真模型。仿真对比了常规的模糊控制方法，结果表明，系统动态响应速度提高，并iL没有超调，提升了电动汽车的动力学特性，尤其是在低附着系数路面上的转向及加速行驶时的控制效果更力明显。关键

2、词：电动汽车;电了差速;P-模糊HD;滑转率控制;联合仿真;陆文昌(1957-)男，副教授，生导师，主要从事汽车电子理论及技术研宄。2016-01-22基金：江苏省高校自然科学研究面上项目(14KJD580001)ResearchonP-FuzzyPIDControlofElectronicDifferentialSystemforIn-wheelMotorDriveVehicleLUWenchangZHANGYongZHANGHouzhongSchoolofAutomobileandTrafficEngineering，JiangsuUni

3、versity;Abstract：Thispaperresearchesonthedifferentialcontrolstrategyofrearin-wheelmotorvehicleandproposesamethodbasedonP-FuzzyPIDdoubledynamiccontrol.Firstly,wholevehicledynamicmodelandmotormodelareestablished.ThenthecorrespondingP-FuzzyPIDcontrollerisdesignedtoreducethebot

4、hsideswheelslipratioofEVtotheidealvalue.Atlast,simulationmodelisbuiltbyusingMatlab/SimulinkandCarSim.ThesimulationresultsshowthatP-FuzzyPIDcontrolincreasesthesystemdynamicresponsespeedwithouttheovershootandimprovesthedynamiccharacteristicofthevehicle,especiallythecontroleff

5、ectofsteeringandspeedinguponthelowadhesioncoefficientroad.Keyword：electricvehicle;electronicdifferential;P-FuzzyPTD;slipratiocontrol;unitedsimulation;Received：2016-01-220引言随着轮毂电机驱动汽车问世和发展，电子差速控制成为各企业和高校等机构研究热点。相对于传统机械式差速器，依附轮毂电机驱动汽车各驱动轮可独立控制和转矩精确可控等优点，电子差速控制可以更好实现棊本差速、转矩协调和

6、驱动防滑等功能。目前，国内外对电子差速系统的研究主要分为两个方向：1）对于自适应差速的特殊电机设计，如双转子电机的应用m;2）对于控制各驱动电机转速和转矩的控制策略的研宄1^1。由于技术条件的限制，自适应特殊电机的应用较少，而对后者研究较多。国内主要有靳立强等m提出通过对驱动转控制模式以实现自适应差速;彭思仑m采用bp神经网络理论，对大量的仿真数据进行训练学习，拟合出非线性控制系统函数;赵艳娥等m采用滑模变结构控制理论，选用常值滑模控制每个车轮的滑转率。由于以上控制方法需要和对精确且复杂的差速控制系统，而差速系统具有非线性和时变性特点，难以满

7、足精确性要求。而模糊控制适用于非线性、吋变、滞后的复杂系统，并且不需要精确的数学模型。将控制和模糊控制两种控制方法结合起来，构成兼有两者优点的P-模糊控制系统，对误差较大的用P1D控制以提高系统响应速度，误差较小用模糊控制以避免超调，对两侧驱动轮转矩进行控制，实现电动汽车的差速行驶功能。1.1整车动力学模型采用动力学仿真软件CarSim建立整车动力学模型，一方面其软件中的模型是精度比较高的成熟模型，尤其可以避开建立复杂的轮胎非线性模型；另一方面CarSim提供了良好的接口，可以与Matlab/Simulink方便的连接进行联合仿真［10］。主

8、要对软件屮的汽车各部件参数设置、运行工况及仿真环境条件设置。以CarSim中现有A-ClassHatchback整车模型为研究车型，其主要整车参数如表1所示。表1电