汽車(chē)橫擺力矩控制與差動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的可拓協(xié)調(diào)控制.pdf

1、輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)具有更加高效、節(jié)能、空間大、控制靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)。故本文依據(jù)電動(dòng)輪汽車(chē)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩獨(dú)立可控的特點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)差動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和橫擺力矩控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。
　　首先，根據(jù)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)，利用Carsim/Simulink建立輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型。
　　然后對(duì)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的穩(wěn)定性控制進(jìn)行了研究。基于可拓理論，根據(jù)經(jīng)典域、可拓域和非域中汽車(chē)狀態(tài)的不同，應(yīng)用關(guān)聯(lián)函數(shù)完成基于橫擺角速度和質(zhì)

2、心側(cè)偏角的切換控制器設(shè)計(jì)，通過(guò)魚(yú)鉤實(shí)驗(yàn)和正弦輸入實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。接著，介紹了差動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理，采用基于不完全微分PID的轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)矩直接控制策略，建立差動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制器，并對(duì)其助力及回正效果進(jìn)行仿真分析。
　　由于差動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會(huì)對(duì)汽車(chē)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，設(shè)計(jì)了兩層基于橫擺力矩的差動(dòng)助力轉(zhuǎn)向可拓協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。在上層控制器中，依據(jù)汽車(chē)行駛狀態(tài)，建立可拓協(xié)調(diào)控制器，獲得可拓集合，求解關(guān)聯(lián)函數(shù)，確定各控制器輸出權(quán)重。在下層

3、控制器中，橫擺力矩控制器和差動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制器根據(jù)各自權(quán)重確定輸出量;基于二次規(guī)劃法對(duì)四輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分配，并根據(jù)所處的值域?qū)θN不同的約束條件進(jìn)行選擇。接著利用Carsim和Matlab/Simulink在不同路面附著系數(shù)的雙移線(xiàn)工況下進(jìn)行仿真。證明該控制系統(tǒng)能夠提高道路跟蹤能力，改善汽車(chē)操縱穩(wěn)定性，提高行車(chē)安全。
　　最后，利用輪轂電機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)輪轂電機(jī)性能進(jìn)行分析，并采用Carsim和LabVIEW進(jìn)行硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證可拓協(xié)