基于輪轂電機的電子差速控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著能量資源短缺及大氣污染兩大形勢的不斷加重，電動汽車逐漸開始成為新能源產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展對象之一。電動輪驅(qū)動汽車由于省掉了傳統(tǒng)車輛復雜的機械差速部件及機械傳動機構，使用輪轂電機直接驅(qū)動單個車輪，從而簡化了底盤結構，降低了整車質(zhì)量，具有傳動效率高，空間布置靈活，易于控制等優(yōu)點，而電動輪驅(qū)動汽車同時也面對著一個重要難題，那就是如何實現(xiàn)各電動輪間的速度協(xié)調(diào)問題。
　　本文以兩前輪轉(zhuǎn)向兩后輪輪轂電機驅(qū)動電動車為研究對象，首先進行輪轂電機的選

2、型，在詳細比較各類電機的用途性能及優(yōu)缺點的基礎上，選取永磁無刷直流電機作為電動輪驅(qū)動電機?；陔妱悠嚱Y構參數(shù)及動力性能指標，匹配出永磁無刷直流電機的性能參數(shù)，并在此基礎上建立電機數(shù)學模型，電機控制策略選擇速度與電流雙閉環(huán)控制方法，外層速度環(huán)使用離散PID控制，內(nèi)層電流環(huán)使用電流滯環(huán)比較控制，同時為驗證電機控制系統(tǒng)對電機本體的控制效果，使用Matalb/Simulink軟件構建系統(tǒng)仿真模型，經(jīng)驗證所設計的電機控制系統(tǒng)具有良好的動靜態(tài)性能

3、，控制效果較好。
　　本文制定出一種變滑轉(zhuǎn)率與橫擺運動聯(lián)合控制的電子差速控制方案，該方案主要分為三大塊：變滑轉(zhuǎn)率控制模塊、橫擺運動控制模塊以及差動驅(qū)動控制模塊。變滑轉(zhuǎn)率控制模塊以直線行駛時充分發(fā)揮汽車驅(qū)動力，轉(zhuǎn)彎行駛時保證汽車平穩(wěn)轉(zhuǎn)向為目的，制定出不同行駛工況及路面狀況下滑轉(zhuǎn)率的跟蹤目標，并根據(jù)其內(nèi)部控制系統(tǒng)決策出滑轉(zhuǎn)率控制車輪及其轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)量，其中滑轉(zhuǎn)率的跟蹤控制采用模糊控制算法；橫擺運動控制系統(tǒng)用于實時校正汽車的運動姿勢使其跟蹤

4、理想模型，保證行駛安全性，控制系統(tǒng)采用經(jīng)典PI控制算法；對于汽車橫擺與車輪滑轉(zhuǎn)率的聯(lián)合控制采用差動驅(qū)動分配算法實現(xiàn)對兩驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩的合理分配。為了較真實的反應汽車實際運行狀態(tài)，本文建立八自由度電動汽車行駛動力學模型，并考慮輪胎特性影響，構建“魔術公式”輪胎模型，將其用作電子差速控制系統(tǒng)的校驗平臺，借助Matlab/Simulink軟件構建車輛模型、輪胎模型以及電子差速控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真模型，設立對接路面、對開路面以及高速轉(zhuǎn)彎操穩(wěn)試驗三種特