輪轂電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷方法的研究.pdf

1、近幾年,電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,幾個(gè)大汽車(chē)生產(chǎn)廠商都已經(jīng)從研發(fā)階段逐漸進(jìn)入產(chǎn)量化生產(chǎn)階段。電動(dòng)汽車(chē)是在傳統(tǒng)燃油汽車(chē)發(fā)展成熟后才提出的,所以其技術(shù)還處于上升階段。其中,電動(dòng)汽車(chē)的故障診斷技術(shù)是主要研究技術(shù)之一。輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)是未來(lái)電動(dòng)車(chē)發(fā)展的趨勢(shì),它能很大程度上增加汽車(chē)控制的靈活性,也能滿足由于日益增長(zhǎng)的執(zhí)行器而對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和容錯(cuò)控制提出的要求。本文以輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)為研究背景,采用基于模型的故障診斷方法—滑模觀測(cè)

2、器方法對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的故障進(jìn)行診斷,并證明了此方法在工程實(shí)現(xiàn)上的可行性。
　　本文首先建立了車(chē)輛的輪胎模型和整車(chē)動(dòng)力學(xué)模型,并用基于Matlab的車(chē)輛高精度模型軟件veDYNA驗(yàn)證了所建立的模型的精度,分析了造成精度誤差的原因。
　　然后進(jìn)入本文的主體工作—輪轂電機(jī)的故障診斷方法研究。由于部分車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)量不便于直接測(cè)量,而又是本文故障診斷方法的必須量,所以首先基于車(chē)輛模型設(shè)計(jì)了非線性觀測(cè)器來(lái)估計(jì)車(chē)輛狀態(tài),根據(jù)估計(jì)出的車(chē)輛狀態(tài)

3、求出滑模觀測(cè)器的輸入量。然后基于車(chē)輪模型設(shè)計(jì)滑模觀測(cè)器來(lái)估計(jì)車(chē)輪的未知輸入量,即電機(jī)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩和期望轉(zhuǎn)矩的差值。最后在Matlab/Simulink里對(duì)診斷方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　本文在工程實(shí)際方面作了初步的探索。在FPGA開(kāi)發(fā)板上用此方法實(shí)現(xiàn)了輪轂電機(jī)故障的離線診斷。首先將模型和觀測(cè)器離散化,用C語(yǔ)言編寫(xiě)算法,并在設(shè)置好的FPGA上完成算法的SOPC實(shí)現(xiàn)。最后,介紹了基于CAN總線的故障診斷系統(tǒng)對(duì)電機(jī)控制單元的的測(cè)試,重點(diǎn)介