FSEC赛车传动系统设计与转矩分配策略研究

来源 :辽宁工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:z2602650
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
中国大学生电动方程式汽车大赛(简称FSEC)首届赛事于2015年11月成功举办,至今已经走过了5个年头,FSEC的队伍在不断壮大,同时也培养了许多优秀的中国汽车人。随着国内各个学校的车队研发水平越来越高,各式各样的“黑科技”、新技术在赛车上得到广泛应用。在FSEC的赛车动力传动系统方面,四电机独立驱动系统作为一项新技术,已经开始被越来越多的学校应用在自己的赛车上。本文基于辽宁工业大学万得电车队2020赛季四电机独立驱动赛车预研项目,对赛车进行传动系统设计和电机转矩分配控制策略研究。首先,进行赛车传动系统设计,主要包括传动比的匹配、行星齿轮传动结构设计、轮边减速器的集成设计与分析这几方面。传动比根据赛车的动力特性以及运动特性两方面进行匹配,轮边减速器设计根据工程设计方法和过程,合理计算齿轮参数,选取合适的布置方案。其次,在软件Catia中创建各个零件的三维模型,使用DMU模块对核心部件行星齿轮减速器进行齿轮的传动比验证和运动干涉仿真分析。借助ANSYS软件对各传动系统零件进行有限元分析,验证零件强度是否满足工程要求。然后,在电机转矩分配控制策略研究中,以赛车的具有行驶稳定性为控制目标。针对赛车在加速起步时候打滑的现象,设计基于最优滑转率的驱动防滑控制算法。根据附着系数与车轮滑转率的关系曲线选取最优滑转率范围为0.15~0.2。根据选取的滑转率范围设计三种不同的转矩调节算法,对赛车的四轮电机转矩进行调节。保证赛车在急加速时具有良好的行驶稳定性。在转弯时,设计了基于直接横摆力矩和垂直载荷的转矩协调分配控制策略,以线性二自由度车辆参考模型的横摆角速度为控制变量,计算出附加横摆力矩。根据前后轴的垂直载荷和计算出的附加横摆力矩分配四个驱动电机的电机力矩,从而保证赛车在转弯时有良好的横向稳定性。最后,搭建CarSim与Matlab/Simulink联合仿真模型分别进行直线加速、八字绕环、双移线和组合赛道这几个典型的工况进行仿真实验。仿真结果表明,论文设计的电机转矩分配控制策略,能够保证赛车具有良好的行驶稳定性和动力性。
其他文献
随着大数据,多传感器技术的普及,多源信息融合技术得到了快速发展。近年来,该技术在多个领域得到了广泛的应用。由于D-S(Dempster-Shafer,D-S)证据理论与BP(Back Propagation,BP)神经网络的特点,已成为该领域的重点研究对象。在前人研究的基础上,本文针对上述两种方法中存在的问题进行了深入研究,研究内容如下:首先,本文介绍了多源信息融合理论的相关知识和融合方法,对本文
近年来,溶出型金属纳米粒子氧化物作为一种有前途的催化剂得到了广泛的应用,溶出的金属颗粒和氧化物基体之间存在较为强烈的相互作用,有助于电子离子在金属-氧化物界面上的传输。通过脉冲电流诱导钙钛矿B位溶出具有效率高,无污染,操作简便以及有效减少反应时间等特点,能够突破高温还原法的局限性,有望成为控制钙钛矿溶出的新技术。本文将对钙钛矿型氧化物基体的结构组成及外部施加条件进行系统调控,主要包括改变制备工艺、
本文通过理论与实验的结合方法,重点针对材料20Mn2与材料Q345D的激光焊接工艺,并通过改性实验使焊件重熔连接使焊缝区域的力学性能提升焊缝质量的研究且通过金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、拉伸性能测试、能谱仪(EDS)等分析手段,对焊缝的组织及性能进行研究,并利用有限元分析软件对焊接过程温度场和应力场进行了仿真模拟。由此得出的工艺参数对焊件焊缝形貌、焊缝各区域组织变化及焊缝熔合区、热影响区及其邻
减振器通过自身阻尼特性消耗来自地面的能量。又因为减振器的结构影响着减振器的阻尼特性,所以可以对减振器各个部件结构进行灵敏度分析,研究分析出各个结构对减振器阻尼特性的影响程度,进而对其进行匹配优化,改善汽车的平顺性。本文就以SUV车型为研究对象。开展减振器建模、灵敏度分析,以及最后的优化仿真工作。首先根据企业提供的某样车的整车参数进行了麦弗逊前悬架的匹配、计算与初设计,包括悬架的刚度、动静挠度、减振
随着可再生能源的不断发展,越来越多分布式电源汇集起来形成微网,交直流混合微电网因其结合交流微电网和直流微电网的优点,提高新能源的利用效率,因此成为研究的热点。其中互联变换器和储能设备是协调交直流混合微电网两侧功率平衡的重要装置,具有重要研究价值和实用意义。本文首先研究并网模式下混合微网互联变换器直流恒压控制策略,通过分析孤岛模式下两侧微电网下垂特性,给出一种等效范围控制的互联变换器控制策略以实现互
随着人工智能技术和互联网技术快速发展,高度智能化的无人驾驶汽车将是汽车行业发展的必然趋势。无人驾驶汽车不仅能有效提高交通运行效率,保证汽车行驶的安全,而且能代替人类完成某些特殊任务。无人驾驶汽车的转向控制是整个无人驾驶技术领域的重要研究内容之一,也是无人车实现稳定准确驾驶的关键因素。无人车转向控制的好坏,将直接影响路径跟踪效果。本文在实车平台上改装设计无人驾驶转向控制相关装置,采用模型预测控制算法
销轴是常用的紧固件产品之一,在生产加工车间中随处可见,但是由于销轴的种类规格很多,难免会混入一些不符合规格的零件,致使装配出现问题。将机器视觉系统融入到装配中已经成为未来的发展趋势,本文以销轴组装机为研究对象,将机器视觉检测技术融入到装配过程中,对不合格件如何筛选以及销轴安装位置如何调节等问题进行了深入研究,设计了销轴组装机插销装置的功能模块结构,完成了合理的布局设计,进行了销轴规格和装配检测实验
工业技术的飞速发展,对生产制造的智能化、自动化要求越来越高,机器视觉技术成为国家实现工业4.0的有力武器,在包装、物流等行业得到了广泛的应用。同时,工件分拣是智能制造的重要环节,针对流水线上大批量的散乱工件的任务需求,传统的分拣方式不能满足智能化要求,因此,引入机器视觉技术对于解决工件自动分拣问题,提高工业生产效率具有重要意义。本文设计了基于机器视觉技术的智能分拣系统,并进行了实验研究,主要研究内
石油、天然气等不可再生能源正在被消耗殆尽,新能源的开发利用就显得尤为重要。风能作为一种取之不尽用之不竭的可再生能源,其具有巨大的开发价值。对提高风能的利用率进行研究具有十分重要的实用价值和社会价值。为此,针对小型风力发电系统,本文研究了如下内容:首先,给出了不确定模糊逻辑控制算法。基于小型风力发电系统的T-S模糊模型,根据模糊控制理论,设计模糊控制器,并给出以线性矩阵不等式形式的模糊控制器增益的闭
无人驾驶方程式赛车的关键技术主要包括环境感知、决策规划和运动控制这三大方面。运动控制即路径跟踪控制,其控制性能的好坏直接影响赛车的跟踪精度。由于方程式赛道复杂多变,急缓弯交替出现,因此给路径跟踪控制带来了巨大的挑战。为了确保方程式赛车平稳通过赛道的同时,所用时间最少,需要在急弯工况下降低车速,避免出现侧偏甚至侧翻现象,缓弯工况下提升车速,减少所用时间。由于赛道曲率多变,规划路径可能会出现非连续的状