基于路面识别电液复合制动整车联合仿真

针对四轮毂电机轮边驱动汽车具有各车轮电机制动力矩可快速准确获得、各车轮液压制动力矩与制动管路油压成线性关系的特点,开发出一种新的基于路面识别的电液复合制动整车控制算法,并利用ADAMS和MATLAB分别建立了整车机械动力学模型和整车控制模型.整车联合仿真结果表明,该控制算法在对开或对接路面上制动效果良好.     

微型纯电动汽车的系统构型与关键参数设计

本文中为微型纯电动汽车选定了轮毂电机驱动方式,并研究其构型和参数设计.首先构建了由整车控制器、电机控制器和电池管理系统组成的分布式控制系统以及能量回馈制动与液压制动协调配合的并联复合制动系统.然后进行关键部件的参数设计,先确定整车目标性能参数,再根据车辆动力学计算与Matlab/Simulink仿真结果,确定轮毂电机和动力电池的性能参数并进行选型.最后通过仿真与整车试验验证整车性能满足设计指标.     

基于ADAMS与Simulink的汽车ABS控制联合仿真

利用ADAMS/CAR建立整车动力学模型,并在MATLAB/Simulink中设计基于滑移率的ABS模糊控制系统,最后通过ADAMS/Controls接口建立联合仿真模型并仿真.仿真结果表明ABS模糊控制系统在制动过程中取得了很好的防抱死效果,同时也说明了联合仿真在ABS控制系统开发中的可行性.     

轮毂电机驱动电动汽车3种构型的平顺性分析

针对轮毂电机驱动电动汽车3种构型,对其平顺性问题展开研究。分别采用滤波白噪声方法和三角形凸块描述随机路面激励和脉冲路面激励。建立了轮毂电机驱动电动汽车3种构型的振动模型,确定了相应的平顺性评价指标。在随机路面和脉冲路面下,采用Matlab/Simulink仿真了轮毂电机驱动电动汽车3种构型的平顺性。研究结果表明,具有吸振结构的构型2和具有悬置结构的构型3与传统悬架的构型1相比,降低了轮毂电机驱动电动汽车随机路面和脉冲路面的平顺性评价指标。     

基于扩展卡尔曼滤波的轮毂电机驱动电动汽车状态估计

以非线性八自由度车辆模型为基础,利用轮毂电机驱动电动汽车四轮转矩容易获得的独特优势,将车轮转角、各个车轮驱动力矩、侧向加速度及横摆角速度作为算法输入,采用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)理论设计了轮毂电机驱动电动汽车行驶中状态估计算法。CarSim和Matlab/Simulink联合仿真结果表明,该算法能有效估计轮毂电机驱动电动汽车行驶中的纵向车速、侧倾角、侧倾角速度等状态。     

4WD电动汽车转速闭环控制

研究了4WD电动汽车的转速闭环控制：提出了摸型跟踪2自由度转速闭环控制策略和基于观测器的车速估算方法。介绍了该控制方法的基本原理及实现技术通过轮毂电机加载试验台的硬件在回路仿真、9自由度整车模型弯道制动及分离系数路面仿真，验证了该控制方法的有效性。     

四轮独立驱动电动汽车电动轮影响研究

为了分析轮毂电机驱动电动汽车簧下质量变大导致的垂向振动负效应问题,根据自主研发可以四轮独立驱动的轮毂电机电动汽车,建立集中电机和轮毂电机驱动汽车的1/4动力学模型,在相同路面输入下,对汽车平顺性评价指标进行对比分析,说明轮毂电机驱动下电动轮结构对车辆垂向性能的影响。研究结果证明,轮毂电机驱动汽车的车身垂向加速度和轮胎动载荷都有所增加,这种变化将对车辆的行驶平顺性造成一定程度的恶化。     

CANoe/MATLAB联合仿真在纯电动汽车整车控制开发中的应用

为搭建纯电动汽车整车控制器的总线仿真环境,利用CANoe/MATLAB接口模块将CANoe完善的总线仿真功能和MATLAB/Simulink的建模仿真功能结合起来,实现了整车控制单元模型、电机控制单元模型和电源管理控制单元模型在CANoe环境下的联合仿真。仿真结果表明,采用CANoe/MATLAB联合仿真可以对整车总线应用层协议和整车控制策略进行验证。     

四轮毂电机驱动电动汽车动力系统优化匹配

为了研究四轮毂电机驱动电动汽车电机功率在各轴之间的匹配与回收能量多少之间的关系,采用理论分析和仿真相结合的方法,对不同匹配方案下的能量回收效果进行了对比分析。基于相关标准要求,确定了整车和动力性参数,计算整车额定功率、峰值需求功率和轮毂电机额定转速、峰值转速等,并建立了整车需求功率的二次再分模型。该模型对整车需求功率先在前/后轴之间按一定比例分配,再将各轴需求功率在左右车轮间平均分配。通过对整车制动动力学的分析,对前/后轴制动力按照理想制动力分配策略的情况,提出了电机功率在各轴之间匹配的推荐方案。基于Matlab/Simulink和CarSim软件搭建四轮毂电机驱动电动汽车联合仿真模型,采用分层取样得到多个前/后轴轮毂电机功率分配方案,研究在理想制动力分配策略下,制动强度分别为0.1,0.2和0.3,以及新欧洲运行循环(NEDC)、中国城市乘用车工况(CCDC)和纽约城市运行循环(NYCC)3种典型循环工况下不同分配方案时制动回收能量的差异,得到前/后轴轮毂电机功率最优匹配,并对最优方案动力性进行了验证。理论和仿真结果表明:当前/后轴轮毂电机功率分配比与前/后轴静态垂直载荷比相近时,电动汽车将获得最好的能量回收效果。     

基于自抗扰控制的轮毂电机驱动电动汽车耦合振动抑制

针对路面随机激励和轮毂电机不平衡电磁激励引起的电磁耦合振动对轮毂电机驱动电动汽车的影响，提出一种基于自抗扰的振动抑制方法。建立车辆1/4振动系统数学模型，设计了一种基于自抗扰的控制器，将路面随机激励和电机自身产生的电磁激励视为总扰动进行统一观测补偿控制，并通过MATLAB/Simulink对所提出的控制策略进行仿真验证。结果表明，自抗扰控制对由路面不平度和偏心电磁力引起的电磁耦合振动具有较好的抑制效果。     

线控转向四轮独立驱动电动汽车建模与仿真研究

针对线控转向四轮独立驱动电动汽车建模问题,论文应用Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真进行了整车模型的搭建与仿真分析。确定了线控转向系统中的动力学微分方程,基于Matlab/Simulink软件建立了线控转向系统模型,将Car Sim中的内燃机模型修改为四轮独立驱动电动汽车模型,并将线控转向系统模型嵌入到Car Sim中去,搭建了线控转向四轮独立驱动电动汽车整车模型。选取方向盘角阶跃工况对所建立的模型进行仿真验证。结果表明:线控转向四轮独立驱动电动汽车具有良好的响应特性。     

纯电动客车用BLDCM双闭环控制系统建模与仿真

为了给电动汽车的研发提供参考,针对某型城市公交中巴客车改装的纯电动汽车,设计了无刷直流电机（BLDCM）的车速-电流双闭环控制系统,在MATLAB环境下搭建了该系统的动态仿真模型,并从空载（负载）运行、换挡运行、循环工况运行3个方面进行了仿真试验。研究结果表明：相比于传统的仅针对电机的驱动控制系统,该系统直接以车速为控制对象,可以将整车控制与电机控制有机结合起来;测速装置从电机转移到车轮上,利于降低BLDCM的设计复杂度和制造成本;该系统的电机调速控制效果与传统的电机驱动控制系统相当,并可有效控制汽车换挡带来的车速突变、迅速响应频繁变化的车速需求,能够满足多挡位纯电动客车的城市道路行驶要求。     

前驱电动汽车防抱死制动中滑移率控制的动态负载模拟

本文中旨在研究在试验室台架上准确模拟电动汽车防抱死制动过程电制动系统的动态机械负载,实现滑移率控制策略的台架测试。针对某一前轴驱动式电动汽车,在MATLAB/Simulink平台上建立了考虑传动系半轴特性的整车动力学模型和台架模型,选取了一种电机与液压制动力共同完成滑移率调节的控制策略作为测试对象。在此基础上提出了两种动态负载模拟方法,即前馈法和逆模型法,进行了不同路面滑移率控制效果台架测试的仿真,并与负载模拟PI法进行了对比。结果表明,前馈法和逆模型法的滑移率模拟误差大幅减小,提升了防抱死制动的台架测试精度,使滑移率控制效果能得到正确评价。     

四轮轮毂电机驱动电动汽车无刷电机控制算法的研究

在分析四轮驱动轮毂电机电动汽车不同电机控制算法优缺点的基础上,提出了一种新的多模式电机控制算法.该算法对高速驱动采用矢量控制或六步换相控制;低速驱动和制动采用正弦波电压或矢量控制.针对轮毂电机多模式控制的复杂性,采用了Matlab/Simulink的Stateflow工具箱实现控制模式切换,整车控制算法在Matlab/Simulink环境下实现,并通过全自动代码生成下载到MPC5633M单片机中,保证了电机多模式控制的可靠切换.仿真和试验结果证明了这种算法的可行性,电机噪声降低,整车性能提高.     

基于整车模型的PEV理想横摆角速度确定方法

四轮独立驱动的纯电动汽车(Pure Electric Vehicle,PEV)的理想横摆角速度确定方法不同于传统汽车。为了使电子稳定程序(Electronic Stability Program,ESP)控制系统介入的时机更为恰当,提高车辆对驾驶员意图的响应性能以及避免系统介入不适当对驾驶员正常行驶意图的干扰,针对一种由4个轮毂电机独立驱动的PEV,在线性二自由度模型确定车辆理想横摆角速度的基础上,利用Matlab/Simulink建立七自由度整车模型,考虑不同路面附着系数和各轮垂直载荷的影响,提出了适用于四轮独立驱动PEV理想横摆角速度的修正算法。通过对固定前轮转向角的纯电动汽车在纯路面、对接路面以及分离路面上理想横摆角速度随车速变化的仿真结果进行分析,得出了PEV理想横摆角速度的变化规律,为四轮独立驱动PEV理想横摆角速度的确定提供了理论基础。     

基于ADAMS和MATLAB的汽车半主动悬架的仿真研究

在ADAMS/VIEW中建立某轿车前麦弗逊悬架动力学模型,在MATLAB/SIMULINK中建立C级路面激励,并将此路面激励导入到ADAMS中作为悬架测试平台的驱动,然后将悬架动力学模型导入到MATLAB中,并在MATLAB中建立开关式天棚阻尼半主动控制策略,进行联合仿真。仿真结果表明,悬架通过半主动控制,可以有效的降低车身加速度和悬架动挠度,提高了平顺性和乘坐舒适性。     

面向双状态无级变速器的AMESim-Simulink联合仿真平台研究

利用AMESim软件建立了装备双状态无级变速器的某四轮汽车的整车动力学模型;针对电液控制系统的特殊要求,利用MATLAB/Simulink建立了电液控制系统模型,并利用AMESim和MATLAB/Simulink的S函数接El模块实现了二者的数据交换,构建了联合仿真平台.通过3种典型工况的离线仿真,验证了该联合仿真平台对双状态无级变速器研究与开发的有效性和实用性.     

轮毂电机驱动电动汽车主动悬架最优控制研究

为解决轮毂电机驱动电动汽车因非簧载质量的增加而导致行驶平顺性降低的问题,在轮辋内安装电磁式主动悬架。建立1/4车辆悬架模型,采用二次型最优控制策略,获得电磁作动器最优控制力。利用MATLAB软件搭建悬架仿真模型,结果表明对轮毂电机驱动电动汽车主动悬架采用最优控制策略能较好地改善汽车的平顺性。     

基于Cruise和Simulink的纯电动车联合仿真分析

在国家节能减排的大背景下,电动汽车应运而生。电动汽车的续航里程与能量消耗率是衡量电动汽车成熟水平的关键指标。文章提出一种联合仿真分析方法:首先对动力总成系统主要零件进行数字化建模,应用MATLAB/Simulink建立了整车控制策略模型,并应用AVL CRUISE软件建立了原型车的整车模型,然后通过MATLAB_DLL接口模块,实现了MATLAB/Simulink和CRUISE软件的联合仿真,最后通过仿真计算和实车测试对比,结果表明:该方法可以快速迭代优化整车控制策略并最终达到新能源车型的动力性和经济性指标。     

适用于轮毂电机驱动电动汽车的ABS控制逻辑研究

以用于轮毂电机驱动电动汽车的ABS控制逻辑为研究对象,通过SPSS软件设计了正交试验,并用L9(33)正交表对门限值进行了方差分析,得到了车轮转动惯量增加对门限值设置的影响规律,同时确定了最佳门限。基于MATLAB/Simulink搭建了7自由度整车模型,分析了车轮转动惯量增加对ABS控制效果的影响。仿真结果表明,在路面附着系数为0.85、制动初速度为90 km/h的条件下,利用提出的分析方法调整门限值后,制动距离最大缩短了5 m,制动时间减少了0.15 s,ABS控制效果显著提升。