基于CPN的四輪驅(qū)動(dòng)車輛動(dòng)力系統(tǒng)分析及驅(qū)動(dòng)控制.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域?qū)\(yùn)輸車輛的性能方面提出了更高的要求。采用靜液壓傳動(dòng)技術(shù)的車輛在一定程度上能夠改善傳動(dòng)系統(tǒng)整體的效率,提高燃油經(jīng)濟(jì)性,符合國家節(jié)能減排的要求。而四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)車輛不存在傳統(tǒng)意義上的驅(qū)動(dòng)橋,因此簡化了底盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),提高了傳動(dòng)效率,也使整車質(zhì)量大大下降,并且改善了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的靈活性,加強(qiáng)了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜路面的適應(yīng)性。這種結(jié)構(gòu)也為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的車輛動(dòng)力學(xué)控制提供了重要基礎(chǔ),特別適合應(yīng)用于特種車輛上。

2、>　　本文設(shè)計(jì)的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)方法上是基于液壓恒壓網(wǎng)絡(luò)(Constant Pressure Network),即所說的CPN技術(shù)。通過大量閱讀國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),明確了CPN的工作原理以及目前工程中實(shí)際應(yīng)用中的CPN所存在的問題。隨后針對(duì)這些問題提出了雙泵結(jié)構(gòu)的恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并就該系統(tǒng)的恒壓控制提出了變論域模糊PID算法。為了驗(yàn)證雙泵恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可行性以及恒壓控制算法的有效性,在Matlab/Simulink中搭建了控制模型并進(jìn)行仿真

3、實(shí)驗(yàn)。
　　為了研究四輪驅(qū)動(dòng)車輛的行駛動(dòng)力學(xué)特性,本文建立了車輛七自由度非線性模型。給出了車輛行駛過程中所有重要狀態(tài)量的數(shù)學(xué)計(jì)算公式。其中輪胎模型采用的是非線性的魔術(shù)公式輪胎模型。分析了魔術(shù)公式輪胎模型在多種工況下的力學(xué)特性。根據(jù)這些公式在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型并在直線工況下初步驗(yàn)證了模型的正確性。
　　路面狀況對(duì)于整車動(dòng)力學(xué)控制來說至關(guān)重要。本文設(shè)計(jì)了擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)驅(qū)動(dòng)輪當(dāng)前的利用附著系數(shù)進(jìn)行估計(jì)

4、。并進(jìn)一步根據(jù)利用附著系數(shù)以及當(dāng)前的滑轉(zhuǎn)率通過遞推最小二乘法估計(jì)出當(dāng)前路面的峰值附著系數(shù)及其對(duì)應(yīng)的最佳滑轉(zhuǎn)率。以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了基于邏輯門限控制策略的滑轉(zhuǎn)率控制器,有效地防止驅(qū)動(dòng)過程中的車輪打滑,能夠保證行車安全。將估計(jì)算法和滑轉(zhuǎn)率控制策略寫入非線性車輛動(dòng)力學(xué)模型,并進(jìn)行仿真分析。
　　電子差速控制是四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須要解決的問題。以前輪轉(zhuǎn)向四輪驅(qū)動(dòng)的車輛作為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了基于多模態(tài)切換控制思想的差速控制策略,該控制策略能夠根據(jù)驅(qū)動(dòng)