四驱电动汽车操纵稳定性研究

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1、学位硕士学位论文四驱电动汽车操纵稳定性研究热舒适性的影响研究作者姓名何幸福学科专业车辆工程指导教师兰凤崇教授所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年04月20日Studyonthehandlingstabilityoffour-wheel-driveelectricvehicleADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HeXingfuSupervisor：Prof.LanFengchongSouthChinaUniversityofTe

2、chnologyGuangzhou,China分类号：U469.72学校代号：10561学号：201220101243华南理工大学硕士学位论文四驱电动汽车操纵稳定性研究作者姓名：何幸福指导教师姓名、职称：兰凤崇教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：车辆工程研究方向：电动汽车设计理论及控制技术论文提交日期：201年04月20日论文答辩日期：2015年06月05日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：王海林（教授）委员：臧孟炎（教授）兰凤崇（教授）陈吉清（教授）王玉超（高工）华南

3、理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名專羊(秦曰期：2015年06月08曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门

4、或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在____年解密后适用本授权书。0不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名：日期：

5、2015年06月08日日期：2015年06月08日作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编）:摘要四驱汽车可以获得更大的驱动力，提高了车辆的通过性和越野性。四轮驱动电动汽车，同时还可以实现四轮的制动能量回收，提高了能量利用效率。实现四驱电动汽车的常见方案有轮毂电机驱动电动汽车和双电机前后轴四驱电动汽车等方案。其中，轮毂四驱电动汽车非簧载质量较大，舒适性差，需要电子差速装置，目前某些关键技术尚在探索之中。双电机前后轴四驱电动汽车，不仅能够实现制动时前后轴的制动能量回收，同时保留了传统差速器结构，降低了开发成本

6、，因此具有较好的产业前景。本文着眼于双电机四驱电动汽车的操纵稳定性研究，尤其是高速行驶及低附着路面行驶时的稳定性，目的是提高车辆的主动安全性，保障驾驶员的生命安全。车辆在水平路面行驶时，其运动状态可以分：纵向运动与横向运动两部分。因为车辆的纵向运动与横向运动相互耦合，在进行稳定性控制时，需要进行综合考虑。电子稳定程序（ElectronicStabilityProgram,ESP）是德国Bosch公司推出的用于改善车辆操纵稳定性的一种动力学控制系统，也是目前主流的汽车稳定性控制系统。本文以一款双电机四驱电动汽

7、车为研究对象，开发出具体的稳定性控制器，具体的主要研究内容包括以下几个方面：（1）分析了双电机四驱电动汽车的结构特点及结构优势，建立了双电机四驱电动汽车拓扑模型结构。在AVLCruise环境下建立了电动汽车传动系统模型，包括电池模型、电机模型、差速器模型等；在CarSim环境下建立了车身动力学模型，驾驶员操作行为及各种仿真工况；在Matlab/Simulink环境下开发出驱动控制器。进行匀加速试验及固定转向试验，来对整车模型的可行性进行验证。（2）对车辆稳定性机理进行了研究与分析。首先，建立了非线性轮胎力学

8、模型；其次，结合非线性轮胎模型，建立了非线性汽车仿真模型；进而利用相平面方法，得到汽车稳定性区域。利用质心侧偏角的大小，对横摆角速度跟踪值进行动态调整。（3）采用分层控制理论，来设计稳定性控制器。控制器分为顶层与底层控制器，车辆与轮胎的非线性分别在顶层与底层控制器中考虑。采用变结构滑模控制算法，设计跟踪控制器，并利用遗传算法对控制参数进行优化。采用三自由度汽车模型，进行固定转向角试验，结果表明滑模控制算法要优于P