多軸轉(zhuǎn)向電動(dòng)車輛的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制研究

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1、學(xué)校編碼１０３９０分類號(hào)Ｕ４６Ｌ６學(xué)號(hào)２０１３１１８０２０１０密級(jí)集Ｉ大學(xué)碩±學(xué)位論文多軸轉(zhuǎn)向電動(dòng)車輛的輪毅電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制研究指導(dǎo)教師：馮培鋒教授王５超教授作者姓名：楊朝陽(yáng)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩女學(xué)科專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論研究方向、工藝與設(shè)備：先進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品論文提交日期：２０１６年５月３日論文答辯日期：２０１６年６月６日學(xué)位授予單位：集美大學(xué)學(xué)位授予日期：２０１６年６月答辯委員會(huì)主席吳曉明副教授；論文評(píng)閱人：碩士學(xué)位論文多軸轉(zhuǎn)向電動(dòng)車輛的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)

2、控制研究Drivingcontrolofthein-wheelmotorofmulti-axissteeringelectricvehicls學(xué)科門類：工學(xué)作者姓名：楊朝陽(yáng)指導(dǎo)教師：馮培鋒教授王云超教授學(xué)科專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論研究方向：先進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品、工藝與設(shè)備學(xué)位授予單位：集美大學(xué)論文答辯日期：2016年6月6日學(xué)術(shù)誠(chéng)信聲明茲呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行的研究工作及?。崳姷玫难星沙晒３闹刑貏e加ｔｕ標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。本人依法享有和承擔(dān)由此論文產(chǎn)生的權(quán)利和責(zé)任。

3、昨＾聲明人（簽名）：棘幫、時(shí)間：））０么８１（知｝保護(hù)知巧產(chǎn)權(quán)聲明本人完全了解集美大學(xué)有關(guān)巧留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，目Ｐ：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱，可Ｗ采用影印。、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文同意集美大學(xué)可用不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。作者（簽名）；導(dǎo)師（簽名故時(shí)間：多軸轉(zhuǎn)向電動(dòng)車輛的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制研究摘要電動(dòng)汽車是當(dāng)今汽車行業(yè)發(fā)展的重要方向，而采用分布式輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)作為電動(dòng)汽車的一種新型驅(qū)動(dòng)形式，其可以優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)，具有傳動(dòng)效率

4、和整車空間利用率高及驅(qū)動(dòng)形式多樣化等優(yōu)點(diǎn)。本文以輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制及整車控制策略為研究對(duì)象，主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行了分析研究：（1）輪轂電機(jī)的特性分析及臺(tái)架試驗(yàn)對(duì)比幾款常用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能，分析了永磁電機(jī)的優(yōu)越性。介紹了實(shí)驗(yàn)采用的永磁無(wú)刷直流輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及數(shù)學(xué)模型，建立了永磁無(wú)刷直流電機(jī)的開環(huán)及雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，采用Matlab/Simulink軟件，結(jié)合所采用電機(jī)的參數(shù)，對(duì)所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模仿真。設(shè)計(jì)了臺(tái)架試驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)采用的輪轂電機(jī)的實(shí)際加速性能、機(jī)械特性進(jìn)行了測(cè)試。（2）電子差速控制算法研究基于實(shí)驗(yàn)所開發(fā)的樣車結(jié)構(gòu)，分析了整車

5、的動(dòng)力學(xué)模型和輪胎動(dòng)力學(xué)模型。分析了現(xiàn)有電子差速理論研究存在的不足，根據(jù)Ackermann定理推導(dǎo)了基于轉(zhuǎn)速控制的差速模型，及基于離心力作用下的轉(zhuǎn)矩分配模型。結(jié)合整車及輪胎的動(dòng)力學(xué)模型，提出了基于車輪轉(zhuǎn)速控制偏差率檢測(cè)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩協(xié)同控制策略，并對(duì)提出的控制算法采用Matlab/Simulink進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。（3）實(shí)驗(yàn)樣車開發(fā)及整車控制系統(tǒng)開發(fā)為了驗(yàn)證控制算法的合理性，設(shè)計(jì)并開發(fā)了一臺(tái)基于第一軸主動(dòng)轉(zhuǎn)向、第二和第三軸驅(qū)動(dòng)的三軸轉(zhuǎn)向?qū)嶒?yàn)樣車，樣車由分布安裝于二、三軸的四個(gè)輪轂電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。整車控制系統(tǒng)采用微型工控機(jī)ARK-5261、數(shù)據(jù)采集卡P

6、CI-1712和12軸運(yùn)動(dòng)控制卡DMC2C80作為中央控制單元，與基于STM8S單片機(jī)開發(fā)的電機(jī)控制器組成分布式分層控制系統(tǒng)。通過轉(zhuǎn)角傳感器和加速踏板采集駕駛員操作信息，轉(zhuǎn)速傳感器及電流傳感器實(shí)時(shí)采集各電機(jī)轉(zhuǎn)速及相電流值，組成一個(gè)基于速度、轉(zhuǎn)矩反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。采用Labview軟件進(jìn)行了整車控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)，并通過樣車實(shí)驗(yàn)對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：多軸轉(zhuǎn)向電動(dòng)車輛；輪轂電機(jī)；試驗(yàn)樣車；電子差速控制系統(tǒng)IDrivingcontrolofthein-wheelmotorofmulti-axissteeringelectricv

7、ehiclesAbstractElectricautomobilesareanimportantdirectioninthedevelopmentofthecurrentautomotiveindustry.Drivingbyusingdistributedin-wheelmotors,asanewdrivingformofelectricautos,canoptimizethestructureofcarsandhastheadvantagesofhigherefficiencyoftransmissionandspaceutilizatio

8、nanddiversificationofdrivingform.Inthisthesis,drivingcontrolofthein-wheelmo