汽车电动助力转向控制系统的初步研究

自行设计的电动助力转向系统(EPS)由控制器、转向盘转矩传感器、车速传感器、电流传感器(在控制器内)、助力电机及减速机构、机械式转向器、蓄电池等组成。EPS的控制系统主要由控制器、传感器及信号处理电路、助力电机及驱动电路等组成。控制算法由电机助力控制算法和电机转矩控制算法两部分构成。该方案易于实现，同时又能保证转向控制系统较高的控制精度。     

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.     

基于功能安全的分布式驱动电动汽车前轮失效补偿控制

分布式驱动电动汽车可以实现四轮转矩分配和差动转向,提升整车的动力学控制性能和经济性,但是四轮转矩独立可控的特点也对功能安全提出挑战。当前轮单侧电机出现执行器故障失效情况时,不仅会产生附加横摆力矩降低车辆安全性,差动转向功能的存在还会使车辆严重偏航。基于此,在设计分布式驱动-线控转向一体化底盘的基础上,基于功能安全提出一种分布式驱动电动汽车前轮失效补偿控制策略。首先建立分布式驱动失效动力学模型,分析前轮失效对车辆状态的影响机理,发现单一的驱动转矩截断控制无法满足车辆状态修正需求;其次设计一套备用的线控转向结构,通过变截距滑模控制算法提高切换状态下线控转向系统的转角跟踪性能,并用台架试验验证跟踪的准确性;然后设计自适应失效诊断观测器实时诊断驱动系统的电机故障,在将对应轮进行驱动转矩截断后,通过模型预测控制算法对车轮转矩重新分配实现纵向和侧向的状态跟踪;最后通过仿真和实车试验验证所提失效补偿控制策略的有效性和可用性。研究结果表明：分布式驱动电动汽车前轮单侧电机失效后,备用的线控转向系统能及时矫正前轮转角,所提出的失效补偿控制策略能够快速恢复车辆的稳定性和路径跟踪能力。     

分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制

根据分布式驱动电动汽车前轮独立驱动的特点和拓扑结构,分析了其实现差动助力转向的可行性,并提出了差动助力转向闭环控制方法。基于纵向车速和转向盘转角确定了参考转向盘力矩,以它为控制目标设计了差动助力转向闭环控制策略,以改善车辆的转向性能。针对特定工况下电机输出转矩饱和的情况设计了遇限削弱积分变参数PI控制算法和回正识别策略与控制算法,保证在低速时转向盘能快速回到中间位置,而在高速时能提供一定的阻尼,以减小转向盘回正超调。实车试验结果表明:设计的控制算法可为驾驶员提供随车速而变的转向助力,从而减小转向盘力矩,改善车辆的转向轻便性;同时,能准确地判断回正状态,跟踪转向盘力矩参考值,显著改善回正工况车辆响应。     

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.     

分布式双电机电动汽车横摆力矩控制研究

针对双电机驱动电动汽车横摆控制,引入模糊PI控制算法调整轴间扭矩分配系数,将车辆行驶所需要的驱动力矩合理分配到前后轴,最终输出到车轮,并对相应车轮施加制动力,使得车辆可以从过多转向或者不足转向进入到中性转向特性,满足车辆的安全性。通过simulink仿真,在典型工况下,验证控制策略能够提高整车的操纵稳定性。     

全轮独立电驱动车辆电动转向系统的研究

针对电动转向系统提出了基于电机的主动转向和助力转向的软硬件解决方案。在理论分析的基础上设计了主动转向和电动助力转向控制算法和电机驱动电路,并对实验车进行相应改造,进行实车试验。试验结果表明,所设计的电动转向系统能够实现主动转向和助力转向的功能,所设计的主动转向控制算法能够准确跟踪控制目标,所设计的电动助力转向控制算法能够为驾驶员提供感觉良好的转向助力。     

电动汽车驱动用IPM电机全工况控制策略整合

建立了一套完整的电动汽车驱动控制算法,以便在满足电机大转矩启动、高效率运行、宽范围调速的前提下,使电动汽车的动力自动适应不同的行驶工况。在凸极式永磁(IPM)同步电机启动、运行、调速等矢量控制策略的前期研究基础上,整合了面对不同行驶工况的驱动电机控制算法;利用矢量控制的电压限制和电流限制,在IPM电机的不同运行区域,在不同控制策略之间,可随工况变化而相互切换。在电动汽车实际负载、工况条件下,搭建仿真模型和实验平台。结果表明:该切换算法实现了不同工况对应控制策略的平滑切换条件和控制策略。因而,验证了这种全工况控制策略整合的有效性和可行性。     

360°四轮转向电动小汽车的设计

以轮毂电机直接驱动的燃料电池汽车是电动汽车的研究热点,由于省去了传统的传动机构,使汽车实现转弯半径为零的360°转向成为可能.文中提出了360°四轮转向电动小汽车的整体设计方案,并对转向系统作了详细介绍.     

基于ATMEGA16的电动助力转向系统设计

电动助力转向是汽车助力转向的发展趋势,本文设计了ATMEGA16单片机控制系统,利用PWM技术、MOSFET驱动电路和MOSFET桥式电路控制转向电机电流的大小和流向,进而控制助力的大小,利用PID控制算法实现转向电机电流的反馈控制。并分别介绍了系统结构和软件流程图。实验表明该系统能够实现良好的助力。     

以市场应用为研发导向——访上海大郡动力控制技术有限公司总裁徐性怡

他于1982年赴美留学,1990年获得威斯康辛大学电力电子及电机驱动专业博士学位。1992年至2002年期间在福特汽车公司担任技术专家、高级技术专家、部门经理,长期负责电动汽车用电机驱动系统开发工作。其间主持开发了电池电动汽车牵引电机控制系统、电动转向助力电机控制系统、混合电动汽车用集成启动发电机系统、燃料电池汽车用带辅助DC/DC电源的牵引电机系统、燃料电池用高速高压空气压缩机电机驱动系统等汽车用电机及其控制系统,此外还参与制定了越野车4轮驱动型混合电动车动力系统的选型设计     

电动汽车用超高效率电机驱动系统关键技术研究

为提升电动汽车用电机驱动系统效率，在电机设计、材料选择、工艺装配方面总结出提升电驱系统效率的解决措施。在电机设计方面选择适合电动汽车的电机，优化控制算法；在材料方面，选择性能较高的铜线、硅钢材料和高频材料；在工艺装配方面，应用扁线绕组工艺可以提升电机的转矩和效率，优化铁芯与叠装工艺，从而降低电机铁损。通过增大系统输出效率，降低各项损耗，可以提升电动汽车用电机驱动系统效率。     

分布式电动汽车驱动力分配控制方法研究

针对驱动电机正常和故障工况下分布式电动汽车的操纵稳定性问题,提出了一种结合前轮转向和驱动力重构的驱动力分配控制方法。首先基于横摆角速度与质心侧偏角设计滑模加权控制器,计算所需的附加横摆力矩;再分别建立电机正常和故障工况驱动力优化分配模型。其中,针对故障工况下驱动电机输出能力的限制,通过协同前轮转向来补偿横摆力矩。然后,基于二次规划理论求解最优驱动力分配值。最后利用Carsim和Simulink联合仿真,验证了提出的协调控制方法的有效性。结果表明,该方法可充分利用分布式驱动的冗余特性,确保分布式电动汽车在驱动电机正常与故障工况下均可满足操纵稳定性要求。     

基于循环工况的纯电动客车驱动电机匹配研究

电动汽车驱动电机的匹配直接影响车辆的动力性和经济性。本文通过对某款纯电动客车在CCBC工况下的电机运行数据计算分析,提出一种基于循环工况的电动汽车驱动电机匹配方法。使用该方法,能够对驱动电机的参数和高效区分布提出明确的需求。     

四轮独立驱动与转向电动汽车四轮转向研究综述

四轮独立驱动与转向电动汽车作为分布式电动汽车的一种,通过四个轮毂电机分别独立控制各个车轮的转角和转矩而取代了传统汽车的分动器等其他机械结构,简化了车辆的底盘结构,同时又为车辆的各种控制提供了便利条件。文章介绍了四轮独立驱动与转向电动汽车转向控制的研究背景和特点,对国内外的研究情况进行了阐述,提出四轮转向控制的发展方向。     

电动汽车多电机独立驱动技术研究综述

多电机独立驱动电动汽车是电动汽车发展中的重要方向之一,其多电机驱动系统的协调控制及可靠性问题是亟待解决的首要问题。针对由多台轮毂电机驱动及线控技术为特征的分布式四轮独立驱动(4WID)电动汽车,介绍了其驱动系统在电子差速、主动安全控制、多电机转矩协调、容错控制等方面的研究现状,指出了多电机独立驱动电动汽车研究尚存的问题,并探索了该领域今后的研究方向与趋势。     

一种分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制算法

针对四轮轮毂电机独立驱动、四轮线控转向电动汽车的过驱动系统,以提高汽车的操纵稳定性为目标,提出了一种基于伪逆控制分配的控制算法。该算法以驾驶员对转向盘和加速踏板的操纵量为输入,通过伪逆控制分配,对汽车的前、后轮转角,4个车轮的驱动力进行控制。在Matlab/Simulink仿真环境下采用8自由度非线性车辆模型对所提出的算法,进行了正弦输入工况和双移线工况的仿真,并与采用常规控制方法时进行对比。结果表明,伪逆控制分配算法提高了汽车对驾驶员驾驶意图的跟随性能,并改善了汽车的稳定性。     

电动汽车驱动用电机的选择

本文在提出电动汽车对驱动电机的性能指标要求的基础上,通过比较几种不同的汽车驱动用电机,最后论证提出一种适合于电动汽车驱动用的性能优越的电动机——外转子双凸极永磁电动机（DSPM）,并针对该电机提出了一些设计方面的特点。     

驱动电机技术挺起我国电动汽车的脊梁

针对节能减排促进电动汽车产业的发展,论述了电动汽车驱动电动机的类型和基本要求,分析了驱动电机控制系统的核心技术,阐述了我国电动汽车驱动电机行业发展现状与挑战,同时指出了我国电动汽：车驱动电动机系统的发展趋势。     

微型四轮独立驱动电动汽车减震器结构设计

基于四轮独立轮毂电机驱动电动汽车的结构和发展需求,提出一种自供能智能减振器的设计,分析了四轮独立轮毂电机驱动电动汽车的车身受力特点及减震器设计要求,给出了该智能减震器整体设计方案。