基于輪轂電機的電子差速控制系統研究.pdf

1、隨著能量資源短缺及大氣污染兩大形勢的不斷加重，電動汽車逐漸開始成為新能源產業(yè)的重要發(fā)展對象之一。電動輪驅動汽車由于省掉了傳統車輛復雜的機械差速部件及機械傳動機構，使用輪轂電機直接驅動單個車輪，從而簡化了底盤結構，降低了整車質量，具有傳動效率高，空間布置靈活，易于控制等優(yōu)點，而電動輪驅動汽車同時也面對著一個重要難題，那就是如何實現各電動輪間的速度協調問題。
　　本文以兩前輪轉向兩后輪輪轂電機驅動電動車為研究對象，首先進行輪轂電機的選

2、型，在詳細比較各類電機的用途性能及優(yōu)缺點的基礎上，選取永磁無刷直流電機作為電動輪驅動電機?；陔妱悠嚱Y構參數及動力性能指標，匹配出永磁無刷直流電機的性能參數，并在此基礎上建立電機數學模型，電機控制策略選擇速度與電流雙閉環(huán)控制方法，外層速度環(huán)使用離散PID控制，內層電流環(huán)使用電流滯環(huán)比較控制，同時為驗證電機控制系統對電機本體的控制效果，使用Matalb/Simulink軟件構建系統仿真模型，經驗證所設計的電機控制系統具有良好的動靜態(tài)性能

3、，控制效果較好。
　　本文制定出一種變滑轉率與橫擺運動聯合控制的電子差速控制方案，該方案主要分為三大塊：變滑轉率控制模塊、橫擺運動控制模塊以及差動驅動控制模塊。變滑轉率控制模塊以直線行駛時充分發(fā)揮汽車驅動力，轉彎行駛時保證汽車平穩(wěn)轉向為目的，制定出不同行駛工況及路面狀況下滑轉率的跟蹤目標，并根據其內部控制系統決策出滑轉率控制車輪及其轉矩調節(jié)量，其中滑轉率的跟蹤控制采用模糊控制算法；橫擺運動控制系統用于實時校正汽車的運動姿勢使其跟蹤

4、理想模型，保證行駛安全性，控制系統采用經典PI控制算法；對于汽車橫擺與車輪滑轉率的聯合控制采用差動驅動分配算法實現對兩驅動輪轉矩的合理分配。為了較真實的反應汽車實際運行狀態(tài)，本文建立八自由度電動汽車行駛動力學模型，并考慮輪胎特性影響，構建“魔術公式”輪胎模型，將其用作電子差速控制系統的校驗平臺，借助Matlab/Simulink軟件構建車輛模型、輪胎模型以及電子差速控制系統的聯合仿真模型，設立對接路面、對開路面以及高速轉彎操穩(wěn)試驗三種特