基于小波控制的电动汽车稳定性研究（双语出版）

针对前轮独立驱动电动汽车,研究一种基于小波控制器的驱动稳定性控制系统。为提高车辆对开路面的行驶稳定性,根据驱动轮等转矩分配控制策略,提出基于神经网络PID的驱动轮滑移率相近为目标控制策略。针对矢量控制中的电流控制,提出基于离散小波变换的电流控制器。通过CarSim/Simulink建立前轮独立驱动电动汽车联合仿真平台,进行不同工况整车性能仿真与分析,并基于A&D5435快速原型开发平台进行实车试验。仿真与试验结果表明：基于小波控制器的驱动控制系统不仅提高了车辆对开路面行驶的稳定性,而且具有更平滑、更快速的转矩响应;对开路面工况下,提出的控制策略左侧、右侧驱动轮速度仿真结果与试验结果最大偏差分别为3.43%和3.56%;等转矩分配控制策略下,左侧、右侧驱动轮速度仿真结果与试验结果最大偏差分别为3.86%和3.25%,表明了试验与仿真的一致性;对开路面仿真工况下,相比于驱动轮等转矩分配控制策略,基于神经网络PID的驱动轮滑移率相近为目标控制策略的车辆峰值质心侧偏角降低了79.57%,侧向跑偏距离降低了73.39%。     

基于联合滑模变结构的电动轮汽车DYC系统研究

设计了基于横摆角速度与质心侧偏角的联合滑模变结构控制策略,基于Car Sim和MATLAB软件建立了电动轮汽车整车模型和整车控制模型,对电动轮汽车的驱动DYC系统进行了仿真分析。结果表明,设计的联合滑模变结构控制器具有良好的鲁棒性,能较好地控制车辆的横摆角速度和质心侧偏角;所采用的轴载比例分配算法对车辆的纵向加速度影响较小,既实现了车辆横向稳定性的控制,同时提高了车辆的舒适性。     

新的轮式驱动电动车电子差速控制算法的研究

提出了一种用于轮式驱动电动车的电子差速控制算法,将转弯时转矩分配计算和基于车轮滑移率的开关控制相结合,对车辆左右驱动轮输入不同的转矩,同时根据轮胎偏转角的变化率确定目标滑移率。仿真研究证明,与采用机械差速器相比,新的电子差速控制系统鲁棒性好,车辆的驾驶更安全平稳,并能获得更优异的转向性能和更快的响应特性。     

电动轮驱动电动汽车差速技术研究

提出了电动轮旋转动力学方程和对驱动电机采用转矩指令控制及车轮转速随动的方法,实现电动轮系统的自适应差速。进行了转向行驶、路面不平及不同车轮半径等工况的道路试验,试验结果表明:电动轮汽车在各种工况下都能保持良好的差速性能,具有自适应差速特性。     

电动轮驱动的轿车差速性能试验

电动轮驱动的汽车取消了机械式差速器后,在转向行驶、路面不平及车轮半径不等3种工况下,会出现差速问题。文章进行了实车转向行驶试验和车轮半径不等时的差速试验,验证了对电动轮电机控制按转矩模式控制而转速随动以实现自适应差速的控制策略。电动轮控制器可以实现很好的差速性能,说明采用转矩控制和转速随动的策略是解决汽车电子差速问题的前提和关键。     

双电机后轮驱动混合动力汽车电子差速控制的研究

针对双电机后轮驱动混合动力汽车电子差速的控制问题,考虑车辆转向时轴荷转移、向心力和轮胎侧偏角的影响,以车轮的滑移率为控制目标,提出了基于门限值控制的电子差速控制策略,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真.结果表明,该电子差速控制系统可在车辆直线行驶和转弯时将滑移率控制在最佳范围内,使车辆能按照预定方向稳定行驶.     

分布式电驱动车辆电子差速控制算法研究

基于修正的车辆转向模型,提出一种分布式电驱动车辆电子差速控制算法,以车辆的稳定性确定左右驱动轮滑转率控制目标,然后通过滑模控制进行目标跟随.仿真结果表明,该控制算法能够保证低附路面转弯工况下的车辆稳定性.     

基于二次转矩分配的电子差速系统设计

为提升分布式驱动车辆在转弯过程中的动力性和稳定性,对电子差速控制系统进行了研究。提出了插电式混合动力客车轮毂电机目标转矩的二次分配策略:以两侧车轮垂直载荷比为转矩分配标准的第1次目标转矩分配和以车轮滑动率进行转矩修正的第2次目标转矩分配。经试验验证,该控制策略能够很好地实现电子差速控制,且在电机转矩控制和车辆滑动率控制上具有较高的控制精度。     

汽车防抱死制动系统的H_∞鲁棒控制

为克服道路条件变化与汽车载质量、制动器效能因数和胎压等参数摄动及因忽略系统非线性因素而出现的未建模动态特性给汽车制动防抱死系统(ABS)控制带来的不良影响,提高其鲁棒性和控制精度,运用汽车动力学理论,建立了ABS系统的数学模型并进行了适当简化。采用混合灵敏度方法设计了基于滑移率控制的ABS系统H∞鲁棒控制器。利用Matlab/Simulink对所设计的鲁棒控制系统进行了仿真,并与传统PID控制作了对比分析。结果表明,ABS鲁棒控制器在控制精度、鲁棒稳定性及响应时间等方面都优于传统PID控制;在汽车载质量、制动效能因数和道路条件等发生变化的情况下,ABS鲁棒控制器均能承受参数变化的不确定性,并将车轮滑移率有效地控制在期望值附近,明显提高了整车的制动性能。     

电动客车电子差速控制策略仿真分析

提出一种适用于双轮毂电机驱动的纯电动客车的电子差速控制策略。鉴于电动客车车身较长,质量和惯性较大等特点,以转矩和滑移率控制实现电子差速和防滑的目的。在Trucksim和Matlab／simulink联合构建的仿真平台上进行仿真试验,验证了角阶跃加速工况和正弦移线工况下该控制策略可实现电动客车的电子差速;对比了有无稳定性控制模块的电动客车的防滑性能,证明添加了稳定性控制模块的电动客车稳定性较好。     

基于ADAMS／Car的整车操纵稳定性影响因素探讨

针对轿车悬架系统对车辆操纵稳定性有较大影响,利用机械系统动力学分析软件ADAMS建立了带有转向系统的某轿车模型。通过改变汽车的质心高度、质心前后位置、前悬架刚度、整车载荷和前后轮的侧偏刚度等汽车结构参数,以转向盘转角阶跃输入为例进行整车仿真,利用得到的仿真曲线对比分析这些汽车结构参数对操纵稳定性所造成的不同影响。     

基于Radau伪谱法的汽车高速紧急换道避障最优控制策略设计

针对汽车高速紧急换道避障轨迹规划与跟踪控制问题,提出一种基于Radau伪谱法的汽车高速紧急换道避障最优控制策略。首先,采用汽车运动学与动力学模型相结合的方式将汽车高速紧急换道避障轨迹规划和跟踪控制问题转换成汽车高速紧急换道避障最优控制问题,再通过Radau伪谱法将其转化为非线性规划问题,从而直接得到汽车高速紧急换道避障轨迹规划和跟踪控制问题的最优解,即:目标轮胎纵向滑移率和目标前轮转向角速度。随后,采用离散滑模变结构控制理论设计了对参数摄动和外界干扰具有强鲁棒性的车轮滑移率自适应滑模跟踪控制律,实现目标轮胎纵向滑移率的跟踪控制。最后,基于高精度的车辆动力学软件构建模型在环仿真系统,验证所提控制策略的可行性和有效性。     

基于ADAMS/Car的整车操纵稳定性影响因素探讨

针对轿车悬架系统对车辆操纵稳定性有较大影响,利用机械系统动力学分析软件ADAMS建立了带有转向系统的某轿车模型。通过改变汽车的质心高度、质心前后位置、前悬架刚度、整车载荷和前后轮的侧偏刚度等汽车结构参数,以转向盘转角阶跃输入为例进行整车仿真,利用得到的仿真曲线对比分析这些汽车结构参数对操纵稳定性所造成的不同影响。     

分布式驱动电动汽车电子差速仿真研究

文章针对前轮独立驱动电动汽车转向电子差速控制策略进行研究,建立了分布式驱动电动汽车低速转向时,驱动轮转速满足阿克曼转向原理为目标的电子差速策略。基于Matlab/Simulink和Carsim建立了分布式驱动电动汽车联合仿真实验平台。仿真分析验证了低速转向电子差速控制策略的有效性。     

基于多元线性回归分析的乘用车质心高度预估

整车质心高度是汽车动力学的重要参数之一,对整车侧向稳定性及车辆纵倾均有较大影响,是汽车动力学开发及仿真必不可少的参数。在概念设计阶段初期,由于车辆造型及详细布置方案均未确定,无法通过数模计算,获取较为准确的整车质心高度值。文章利用公开的已上市乘用车基本参数,通过回归分析,逐步提取概念设计阶段已知的整车参数中对整车质心高度影响较大的参数,建立整车基本参数与质心高度间的多元线性回归关系,并通过已量产整车项目及其对标车,验证所建立的多元线性回归关系的预估准确性。上述多元线性回归关系可在项目早期为汽车动力学开发仿真提供较为准确的整车质心高度值,也可用于评价下线样车质心高度与对标车的趋合程度。     

汽车EBD控制策略影响因素的仿真研究

利用逻辑门限控制方法对EBD的整车后轮的滑移率进行控制,使其滑移率始终小于等于前轮滑移率。通过对汽车在高附着路面上的直线制动进行仿真分析,结果表明EBD系统能更有效地提高车辆的制动性能,同时研究了制动力矩控制信号的变化对EBD控制效果的影响。     

电驱动系统可靠性目标载荷快速构建方法研究

目标载荷是有效开展车辆可靠性评估与寿命预测的基础。车辆行驶过程中,由于驾驶行为、路面起伏、载重状态等因素的不断变化,不同用户电驱动系统载荷差异巨大,如何构建覆盖一定用户百分位水平的电驱动系统可靠性目标载荷,是当前产品高质量开发面临的共性问题。以用户历史运行数据为基础,结合整车动力学仿真和参数优化,提出了一种电驱动系统可靠性目标载荷快速构建方法。针对车辆行驶过程中道路坡度与整车质量参数数据难以精确获取、不同用户数据差异大的现实,通过等效坡度和等效质量的参数优化,提高电驱动系统载荷仿真精度;针对不同用户间等效坡度和等效质量差异,以95%用户损伤水平为目标,通过多目标优化得到群体用户模型参数的等效统一解;基于整车动力学仿真与实际用户载荷时域及损伤域对比,验证电驱系统可靠性目标载荷的有效性。结果表明,基于得到的统一参数仿真载荷与95百分位用户损伤误差仅为1.09%,为有效开展电驱动系统可靠性评估提供技术支持,为整车及其它系统可靠性目标载荷构建提供参考。     

五轴混动汽车电子差速控制策略研究

随着新能源汽车的深入研发,电机驱动控制技术的要求也越来越高,文章主要针对多轴增程式混合动力汽车驱动控制策略进行研究,提出电机驱动控制器设计架构以及电子差速控制策略,通过仿真以及实车测试对文章所提出的驱动控制策略进行验证。     

双电机独立驱动电动车电子差速技术

针对双电机独立驱动电动车电子差速问题进行了研究,根据ACKERMANN汽车转向模型和电机的特性及双电机独立驱动的特点,提出了以2个驱动轮的相对滑转率（6）为控制变量进行调速控制的方法,并确定了6的临界值,在6≤2％时,采用自适应调节的电子差速模式,实现电子差速功能;在占〉2％时,采用闭环有差反馈式调压系统调节,使占≤2％,实现电子差速的自调节功能。仿真模拟结果表明,此电子差速控制策略能够保证电动车在直线和转向行驶达到差速目的,并能以最佳的驱动力行驶。     

基于模糊控制的电动轮汽车再生制动能量回收研究

为提高电动轮汽车制动过程中再生制动能量的回收率以达到节约能源的目的,提出了一套适用于电动轮汽车的全新构型机电复合再生制动系统及控制策略。在该控制策略中,考虑到电池SOC值和制动强度对电机再生制动力矩的影响,设计了双输入单输出的模糊控制器,并在AMESim软件平台中搭建了15自由度的电动轮汽车的整车仿真模型和再生制动系统与液压制动系统的仿真模型,在不同的制动强度下采用UDDS循环进行AMESim-Simulink联合仿真。结果表明,所制定的控制策略能满足要求,在保证制动效能的前提下实现再生制动能量的有效回收。