轮边驱动电动城市客车驱动控制研究

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1、轮边驱动电动城市客车驱动控制研究陈星2015年1月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540轮边驱动电动城市客车驱动控制研究作者姓名陈星学院名称机械与车辆学院指导教师林程教授答辩委员会主席陈勇教授申请学位工学硕士学科专业机械工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月StudyonTractionControlforIn-wheel-motorElectricCityBusCandidateName：ChenXingSchoolorDepartment:SchoolofMechanicaland

2、VehicularEngineeringFacultyMentor:Prof.LinChengChair,ThesisCommittee：Prof.ChenYongDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor：MechanicalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2015北京理工大学硕士学位论文摘要轮边电驱动系统可以实现驱动车轮独立控制，有利于提高车辆性能，方便整车布置

3、，是大通道城市电动客车的重要发展方向。本文重点对多轴轮边驱动电动城市客车的驱动力控制进行了研究。主要研究内容和成果如下：1、基于MATLAB/Simulink仿真平台，建立了多轴轮边驱动电动汽车的四自由度动力学模型，包括驱动系统模型、车体模型，轮胎模型和驾驶员模型等，奠定了后续控制策略研究的仿真验证基础。2、对驾驶员的意图解析进行了研究。首先提出了以电机转速为控制量的具有自适应能力的闭环起步控制策略，采用PI控制，求解出起步时整车的需求转矩。另外，提出了两种不同的加速踏板解析方法。单参数解析时，以加速踏板开度

4、为输入量，设计了一般模式、动力模式和经济模式三种模式，以满足驾驶员不同的驾驶需求。在进行双参数解析时，同时考虑了加速踏板开度及其变化率，运用模糊控制策略对驾驶员的需求转矩进行求解，仿真结果表明该方法可以更快的响应踏板开度的变化，更加准确的解析出驾驶员的需求转矩。3、提出了分层控制的驱动转矩控制策略。上层为基于整车效率最优的转矩分配控制策略，主要针对汽车正常行驶时的直行工况，运用离线优化的方法，求解出转矩分配系数矩阵，仿真结果表明转矩优化分分配控制策略可以有效的提高整车的经济性。下层为基于滑膜控制的驱动防滑控制

5、策略，当判断车轮进入滑转状态，进行驱动防滑控制，仿真结果表明驱动防滑控制策略能有效的将车轮滑转率控制在最优值附近，可以提高汽车的行驶安全性。4、对所提出的驱动转矩控制策略进行了实验验证。利用dSPACE硬件在环仿真系统进行了双参数的踏板解析方法和驱动控制策略的实验研究，实验结果表明所提出的双参数的踏板解析方法可以很好的响应踏板开度的变化，转矩优化分配策略和驱动防滑控制策略在实时仿真的条件下，可以提高整车的经济性和安全性，所提出的控制策略具有实用性和可行性。关键词：电动城市客车；轮边驱动；驱动力控制；动力学仿真

6、VI北京理工大学硕士学位论文AbstractInshort,thedistributeddrivenelectricvehiclesexhibitamaindirectionofautomotivetechnologyforfuturevehicles,foritssimplestructureandrapidandpreciseindependentcontroloftheoutputtorqueofeachwheel.Thispaperfocusonthestudyoftractioncontrolstr

7、ategyformultiaxialin-wheel-motorelectriccitybus.Themainresearchcontentsandresultsofthispaperareasfollows:1.Basedonvehicledynamicmodelingmethod,afourdegreeoffreedomofelectriccitybushasbeenestablishedviaMATLAB/Simulink,includingthedrivensystemmodel,vehiclebod

8、ymodel,tiremodelanddrivermodel.Theplatformhaslaidafoundationforcontrolstrategyresearch.2.Tocalculatethedriver'sdemandingtorque,thedriver'sintentionhasbeenstudied.Firstly,anadaptiveclosedloopstartcontro