关键词：差速转向;;转矩分配;;容错控制;;轮毂电机;;电动汽车
摘 要：轮毂驱动电动汽车拥有整车布置结构简化、底盘主动控制以及操控方便性方面的明显优势和未来前景,受到国内外学者们的着重关注和研究。但该类车型采用多电机独立驱动,使得其在转向时,各车轮的转速与转矩的控制成了关键课题,同时,还存在局部电机失效问题,严重影响到整车的行驶稳定性和安全性。针对此问题,本文基于自制的四轮毂驱动实验样车,开展了轮毂驱动电动汽车差速助力转向与转矩协调控制方面的研究,主要内容如下。(1)应用等效滑模理论,构建差速转向控制系统。运用if-else语句对系统进行补充,解决电动车左右转向问题。完成蛇形行驶及不同控制方法的对比仿真实验。仿真结果表明,所建立的差速转向系统既可实现在转向工况下对各车轮轮速的差速控制,又体现出比PI控制系统更优的性能。(2)建立实际与期望两种整车状态方程。运用滑模控制原理,设计转矩分配控制器,同样进行蛇形行驶仿真试验。结果表明,在转向过程中,两侧车轮转矩得到了很好的控制,保证了电动车的转向稳定性。同时,制定出单电机失效容错工况的车辆转矩协调控制策略并实现了仿真分析。(3)急转和连续转向工况操纵稳定性仿真。通过七自由度整车模型,实现对样车的操纵稳定性分析。仿真结果表明,实验样车拥有较好的操稳性能。对样车进行了三维模型建立,并研制出了实验样车。运用DSP芯片控制样车进行了行驶实验。结果表明,所设计的系统能够应用到实际样车并能够使其完成转向行驶。
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