随着大气污染程度变得越来越严重,节能减排缓解环境压力是当下必须采取的措施。为了减少汽车尾气排放对空气的污染,新能源汽车产业的发展成为了国家必由之路,其中轮毂电机驱动纯电动汽车更是受到各界的广泛关注。轮毂电机驱动电动汽车作为一种新型驱动形式,它提高了整车动力的传递效率、优化了整车的底盘结构,并可以实现复杂的驱动形式,国内外各大高校开展了大量研究。本文以轮毂电机驱动的四轮驱动四轮转向电动汽车为研究对象,主要从以下几个方面开展了研究:(1)轮毂电机控制系统的设计以及仿真模型的建立针对无刷直流轮毂电机的驱动控制,基于Matlab/Simulink对单电机转速、电流双闭环的控制系统进行了建模仿真。将理论与仿真分析相结合,探讨了电机相电流、转速及输出转矩等各可测量物理变量在电机启动、稳态及调速情况下之间的关系。(2)单轮毂电机台架特性的研究在轮毂电机仿真建模的基础上,对实际的电机开展了台架试验。首先用脉宽调制技术调压调速,得出的实验结果验证了前文仿真模型得出的结论,并通过实验结果分析了PWM调压调速开环控制模式适用于低速且道路单一的工况;接着用频率控制调频调速,验证了实际的电机能快速响应且能很好地抑制转速波动,此控制模式适用于不同负载条件。(3)四轮驱动四轮转向多电机融合控制系统开发针对转向电机和驱动电机的协调控制,本文提出了分层的六电机融合控制策略。上层执行电子差速算法及PID、加速度等参数整定,同时分步下达控制指令,在每一个控制周期同步一次转角及各轮转速以用来监测各轮速是否达到理想值;下层通过PID算法处理轮毂电机的速度闭环。针对这种架构开发了四轮驱动四轮转向六电机融合控制系统上位机软件。(4)试验样车平台开发及试验研究在课题组搭建的样车基础上,开发了四轮驱动系统以及前后轴转向系统,并同时进行车辆平台软硬件优化。建立四轮驱动车辆的动力学模型,并进行了理论分析。基于优化的四轮驱动试验样车平台,开展了前轴转向四轮驱动以及四轮同角度异相位转向稳态回转的试验研究。试验结果表明所设计的四轮驱动转向控制策略能很好地实现电子差速功能,验证了基于NI公司Labview软件开发的六电机融合控制系统的合理有效性。