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《四輪獨立驅動電動車車速估計及滑移率控制方法研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、碩士學位論文四輪獨立驅動電動車車速估計及滑移率控制方法研究VELOCITYESTIMATIONOFFOUR-WHEELDRIVEELECTRICVEHICLEANDSLIPRATECONTROLMETHODRESEARCH冷亞南哈爾濱工業(yè)大學2015年6月國內圖書分類號:U469.72學校代碼:10213國際圖書分類號:629密級:公開工程碩士學位論文四輪獨立驅動電動車車速估計及滑移率控制方法研究碩士研究生:冷亞南導師:何朕教授申請學位:工程碩士學科:控制工程所在單位:航天學院答辯日期:2015年6月授予學位單位:哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:U4
2、69.72U.D.C:629DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringVELOCITYESTIMATIONOFFOUR-WHEELDRIVEELECTRICVEHICLEANDSLIPRATECONTROLMETHODRESEARCHCandidate:LengYananSupervisor:Prof.HeZhenAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ControlEngineeringAffiliation:SchoolofAstronautics
3、DateofDefence:June,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文摘要四輪獨立驅動電動汽車驅動防滑控制用于防止車輛急加速和低附著系數(shù)行駛工況時甩尾及車輛失控現(xiàn)象的發(fā)生,對于提高電動汽車的安全行駛性能極其重要。驅動防滑控制的主要問題是車輪滑移率估計和控制,而滑移率估計問題必須通過精確的車速估計才能解決。為此,本文首先研究了車速的估計方法,在此基礎上討論了車輪滑移率的控制問題。本文討論的四輪獨立驅動電動汽車行駛速度估計問題,是在裝配有輪轉速傳感器
4、和質心縱向加速度傳感器的車輛上進行的。本文考慮了車輛質心傳感器信息與路面坡度的關系,且基于路面坡度變化緩慢的假設條件,建立了能夠反映車輛縱向行駛動態(tài)特性的單自由度運動學模型,在此模型基礎上,提出了一種變增益的縱向車速和路面坡度角的聯(lián)合估計器,詳細討論了估計器增益與輪速和縱向加速度之間的關系,并基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論及輸入到狀態(tài)穩(wěn)定性理論分析了估計算法的收斂性,而后通過高精度車輛動力學仿真軟件veDYNA在多種仿真工況驗證了估計器的性能。有了車速的估計值,進一步可得到車輪的滑移率,在此基礎上,針對四輪獨立驅動電動汽車滑移率控制需求,利用車輪動力學和車輛縱向動力學建
5、立了輪胎縱向滑移率的多胞LPV(LinearParameterVarying)控制模型;在分析模型特點的基礎上,設計了車輪滑移率的魯棒PI控制器,并利用魯棒H∞狀態(tài)反饋控制器設計方法求得了PI控制律的增益,而后在車輛仿真軟件veDYNA對所設計的滑移率控制器進行多種不同工況下的仿真驗證,仿真結果表明所設計的滑移率控制器具有較好的控制性能,能夠實現(xiàn)預期的控制效果。為了驗證車速估計算法在整車控制器中的運行效果,進行了車速估計硬件在環(huán)的仿真測試,該測試環(huán)境的構建借助于NI設備的數(shù)據(jù)采集板卡及和其兼容的labview軟件,模擬了制動踏板、加速踏板、檔位等傳感器信號,結合實
6、時仿真系統(tǒng)dSPACE完成了硬件在環(huán)測試。最后,利用實車測試得到的數(shù)據(jù)對車速估計算法進行了離線實驗測試,驗證了估計算法的有效性。關鍵詞:電動車;驅動防滑;滑移率估計和控制;路面坡度;魯棒PI控制器-I-哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文Abstract4-wheelindenpendentlydriveelectricvehicledrivenantiskidcontrolisusedtopreventthatvehicleappearsoutofcontrolphenomenonwithvehiclefastlyacceleratinganddrivingonthe
7、lowadhesioncoefficientroad,thatisextremelyimportantforimprovingthesafetyperformanceofelectriccar.themainproblemofdrivenantiskidcontrolisestimationandcontrolofwheelsliprate,andsliprateestimationmustbesolvedthroughtheprecisespeed.Forthis,thepaperstudiesthespeedestimationanddiscusseswhee
8、lslip