双转子电机驱动系统对电动汽车操纵稳定性的影响研究

对电动汽车用双转子电机驱动系统进行简化建模,利用8自由度整车模型,通过仿真高速加速工况和低速加速工况,针对前驱和后驱车型双转子电机中内、外转子转动惯量不均衡对整车操纵稳定性的影响进行了分析。提出利用交叉四驱方式减少此种转动惯量不均衡造成的不良影响。仿真分析表明,四驱车型较前驱和后驱车型侧向稳定性显著提高。     

四轮独立驱动轮毂式电动汽车转向控制策略研究

对四轮独立驱动轮毂式电动汽车转向控制策略进行研究,建立了整车控制系统,提出了基于滑模变结构算法的转速转矩协调控制策略;基于Ackermann-Jeantand转向模型计算车辆转向所需的四轮差速,通过滑模控制器和转矩分配模块计算车辆稳定所需的四轮转矩,在车辆差速行驶的同时协调分配四轮的转矩。仿真结果表明,该控制方法简单有效,能提高电动汽车转向的稳定性和操纵性。     

基于驾驶员意图识别的纯电动汽车动力性驱动控制策略

为了解决纯电动汽车动力性和操控性难以同时兼顾的问题,将驾驶员意图分为稳态意图和动态意图,稳态意图用于保证车辆的操控性,动态意图用于保证车辆的动力性,在此基础上提出了一种基于驾驶员意图识别的纯电动汽车动力性驱动控制策略,该策略首先分别采用“典型工作点+分段插值”和模糊推理方法来识别驾驶员的稳态和动态意图;接着采用“动态补偿转矩保持”和“动态补偿转矩归零”等算法计算动态补偿转矩;最后通过“增量式”动态补偿转矩跟踪算法和电机过载管理算法给出最终的转矩指令。仿真与试验结果表明,该策略既可以根据驾驶员稳态意图保证车辆的操控性,也可根据驾驶员动态意图提高车辆的动力性。     

电动汽车双电机耦合驱动系统发展与趋势

阐述了国内外电动汽车双电机耦合驱动系统的发展现状,对不同双电机耦合驱动系统的结构特点和应用等进行了总结。从动力性、经济性、布置灵活性、控制复杂性和成本五个方面对不同耦合驱动系统进行了综合对比分析,并对其发展潜力和趋势做出了归纳和展望。     

电动汽车驱动电机及其控制策略

一、电动汽车概述电动汽车采用电动机驱动车轮行驶,动力来源于车载电源,作为理想"零排放"(或少排放)汽车,可使全球污染和能源危机等问题迎刃而解。为此,汽车产业朝低碳经济方向转型升级势在必行。现代电动汽车主要分为三类:纯电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)。驱动电机及其控制技术是电动汽车关键技术之一,是提高可靠性、驱动性能和续驶里程的基本保证。电机驱     

电动汽车双电机驱动减速箱静扭试验台设计开发

近年来国内电动汽车产业高速发展,我国电动汽车的渗透率在2022年已超过27%。各家汽车相关企业针对新技术产品有很多的开发、创新和应用,针对产品开发的试验技术也随之有了很多创新和发展。文章提出的双电机驱动减速箱静扭试验台是针对电动汽车双电机驱动减速箱研发阶段重要的性能验证解决方案。基于电动汽车双电机驱动减速箱参数结合静扭试验原理,提出静扭试验台总体设计方案,在总计设计方案下针对加载单元、数采系统、控制单元等进行详细设计。文章提出的静扭试验方法对电动汽车双电机驱动下的减速箱性能评估具有重要意义,也为同类静扭台架解决方案提供了一种方法参考。     

基于再生制动的四轮毂电机独立驱动电动汽车差速转向控制研究

以全轮转向的四轮毂电机独立驱动电动汽车为对象,研究利用再生制动进行差速转向控制问题.即利用再生制动方式控制电动汽车各个车轮以不同速度转动,在达到转向目的的同时回收制动能量.在已经设计完成的电动汽车样车基础上,设计了一套电机驱动和基于再生制动的双阀值追踪差速转向控制方案,并通过实车试验验证了该方案的可行性.     

双模耦合驱动智能电动汽车对开坡道行驶稳定性控制

分布式驱动智能电动汽车可以通过独立分配各轮驱动力矩来保证在对开坡道行驶时的通过性,但对各轮力矩输出具有很高要求且难以保证车辆侧向稳定性。为解决上述问题,基于所发明的具备集中式和分布式耦合驱动功能的双模耦合驱动系统,提出了协同耦合式驱动防滑和主动转向的对开坡道行驶稳定性控制方法。首先,建立了整车模型,分析了在对开坡道上采用双模耦合驱动提升车辆通过性的动力学机理;其次,设计了基于耦合式驱动防滑与主动转向协同的行驶稳定性控制系统,包括可以实现最优滑转率控制的上层驱动防滑控制器、用于减少控制超调量并抵消差动驱动附加转向的主动转向前馈控制器以及为解决车速干扰的基于T-S模糊化模型预测控制的主动转向反馈控制器;最后,开展了对开坡道行驶稳定性控制效果离线仿真和实车试验验证。研究结果表明：在10%的对开坡道上,耦合式驱动比分布式驱动的爬坡能力提升了41.32%;对比无前馈协同控制,所提出的协同控制方法可将侧向位移误差量减少68%,调整时间缩短10.81%。所提出的控制方法不仅能极大提升整车对开坡道的动力性和通过性,还可以很好地保证其方向稳定性。     

四轮轮毂电机独立驱动电动汽车轨迹跟踪与横摆稳定性协调控制研究

为了提高智能汽车在高速、低附着等极限工况下轨迹跟踪的精度和车辆稳定性,本文中依托四轮轮毂电机独立驱动电动汽车平台,提出了一种基于分层架构的轨迹跟踪与直接横摆力矩协调控制策略,包含上层控制器和下层控制器。首先,上层控制器基于3自由度车辆动力学模型建立了模型预测控制器,考虑多种非线性约束,利用理论分析优化预测时域和控制时域,并通过优化求解得到前轮转角和附加横摆力矩。然后,下层控制器以轮胎负荷率最小化为目标函数进行车轮纵向力优化分配,考虑到控制策略实时性要求,运用有效集算法求解最佳转矩分配。最后,采用CarSim&Simulink联合仿真,在不同车速与不同附着条件下验证了所设计的轨迹跟踪与横摆稳定性协调控制器的有效性。     

分布式电驱动车辆力矩分配控制研究现状综述

分布式电驱动车辆具有控制灵活度高、传动链短、结构紧凑、传动效率高、空间布置利用率高等特点,独特的结构特点与驱动方式令其在充分挖掘车辆动力学控制潜力、增强车辆安全性、提升驱动效率、简化底盘结构等方面带来明显的技术革新,为高性能车辆控制技术提供硬件载体.然而,作为过驱动、多约束、车辆纵向-横向-垂向运动行为强非线性耦合系统...     

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%。     

一种减轻装有EPS汽车转向扭矩的控制策略

本文提出了一种新的电动助力转向系统的控制策略,以减小车辆静止时改变方向所需的转向力。以前尝试通过减少不良的转向振动来减少转向扭矩失败的原因是因为高辅助增益往往会产生震荡或增加噪声敏感性。为了消除此种振动,开发出一种基于控制齿轮角速度的控制策略,它是在简化的转向模型的基础上开发出来的。这个实验获得了很好的齿轮角速度的估计值,这样就有可能消除方向盘所有旋转速度下的振动。实验证明在方向盘大转速变换下,转向扭矩显著降低,无振动传输给司机。所提出的控制策略使用一个辅助来获得超过原来的三倍以上的增益。此外,所提出的控制策略不需要补充传感器。     

基于变权重系数的分布式驱动无人车轨迹跟踪

为了提高分布式无人车轨迹跟踪的精度,提出了基于自主与差动协调转向控制的轨迹跟踪方法。首先,在车辆三自由度模型基础上,基于模型预测控制（MPC）实时计算前轮转角以控制车辆进行自主转向轨迹跟踪。在此过程中,为了提高自主转向下车辆的轨迹跟踪精度与行驶的稳定性,考虑多种因素,利用经验公式及神经网络控制对MPC的预瞄步数和预瞄步长进行多参数调整,实现预瞄时间的自适应控制。其次,在恒转矩需求的情况下,以轨迹偏差为PID控制器的输入及左右轮毂电机转矩为输出进行差动转向控制,实现了差动转向下的轨迹跟踪控制。然后,通过设置权重系数的方法将自主与差动转向相结合。考虑到车辆横纵向动力学因素,采用模糊控制及经验公式对权重系数进行了调整,从而在提高车辆转向灵活性与轨迹跟踪效果的同时保证车辆行驶的稳定性。CarSim与Simulink联合仿真以及实车试验结果表明：与自主转向轨迹跟踪相比,采用变权重系数的协调控制可以在不同的工况下提高车辆的转向灵活性与轨迹跟踪的精度,轨迹跟踪偏差的均方根值改善率达到了11%。所提出的协调转向控制方法可为分布式驱动车辆转向灵活性的提高及轨迹跟踪精度的改善提供一种新的思路。     

汽车线控转向系统的初步研究

线控转向是汽车未来转向技术的发展方向。简单介绍了汽车线控转向系统的结构和工作原理：重点分析汽车线控转向系统的安全性,阐述线控转向系统的失效原因及失效模式,提出一种安全结构,并对该结构硬件和软件设置进行分析;最后指出当前发展汽车线控转向系统的关键技术。     

Asymptotic sideslip angle and yaw rate decoupling control in four-wheel steering vehicles

This paper shows that, for a four-wheel steering vehicle, a proportional-integral (PI) active front steering control and a PI active rear steering control from the yaw rate error together with an additive feedforward reference signal for the vehicle sideslip angle can asymptotically decouple the lateral velocity and the yaw rate dynamics; that is the control can set arbitrary steady state values for lateral speed and yaw rate at any longitudinal speed. Moreover, the PI controls can suppress oscillatory behaviours by assigning real stable eigenvalues to a widely used linearised model of the vehicle steering dynamics for any value of longitudinal speed in understeering vehicles. In particular, the four PI control parameters are explicitly expressed in terms of the three real eigenvalues to be assigned. No lateral acceleration and no lateral speed measurements are required. The controlled system maintains the well-known advantages of both front and rear active steering controls: higher controllability, enlarged bandwidth for the yaw rate dynamics, suppressed resonances, new stable cornering manoeuvres and improved manoeuvrability. In particular, zero lateral speed may be asymptotically achieved while controlling the yaw rate: in this case comfort is improved since the phase lag between lateral acceleration and yaw rate is reduced. Also zero yaw rate can be asymptotically achieved: in this case additional stable manoeuvres are obtained in obstacle avoidance. Several simulations, including step references and moose tests, are carried out on a standard small SUV CarSim model to explore the robustness with respect to unmodelled effects such as combined lateral and longitudinal tyre forces, pitch, roll and driver dynamics. The simulations confirm the decoupling between the lateral velocity and the yaw rate and show the advantages obtained by the proposed control: reduced lateral speed or reduced yaw rate, suppressed oscillations and new stable manoeuvres.     

汽车电动助力转向控制系统研究

节能、舒适、廉价是汽车消费者对汽车的基本要求,也是是现代汽车技术追求的主要目标,集中体现了现代汽车工业的发展方向。汽车转向系统的性能在节能、环保及舒适方面具有非常重要的作用。传统的助力转向系统己不能满足其发展的要求。随着汽车技术的发展与电子技术的不断进步,电动助力转向系统已经成为汽车助力转向系统发展的一种趋势。     

纯电动客车整车驱动控制分析与研究

针对纯电动客车系统方案,分析了整车驱动控制策略,包括加速转矩控制、制动能量回馈、驻坡、怠速爬行等功能,以满足整车驾驶性能要求。     

分布式驱动电动汽车转矩节能优化分配

为了提高分布式驱动电动汽车的经济性和续航里程,对4个轮毂电机驱动转矩优化分配问题进行研究。通过轮毂电机台架试验得到轮毂电机的驱动效率特性,分析转矩优化分配实现节约整车能耗的可行性;建立侧重提高电机效率的目标函数,使电机转矩处于电机效率Map图中的高效区;建立侧重提高电机响应速度的目标函数,减小转矩分配瞬间电流波动过大带来的能耗;基于模糊理论设计以电机效率为变量的权重函数,实时调节权重来协调2种目标函数,提出一种转矩节能优化分配方法,得到最优的轴间转矩分配系数。在后轴驱动、平均分配、优化分配3种分配方式下进行整车能耗的ECE城市循环工况对比仿真分析。结果表明：提出的节能优化分配方法通过实时优化驱动电机的转矩,避免了电机工作在转矩过大和过小的低效区,提高了整个驱动系统的能量利用率,相比于后轴驱动和平均分配整车能耗效率提高了5.91%和10.54%;实车试验验证了转矩节能优化分配算法的节能效果,优化分配相比另外2种分配方式整车能耗效率分别提高了3.66%和8.58%。