基于滑移率估计的电动轮车驱动防滑控制策略的研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:A123_1
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随着能源环境问题的日益凸现,电动汽车成为当今世界汽车发展的重要课题。电动轮汽车的驱动防滑对提高电动轮车辆的安全性、稳定性和动力性能有着重要的作用,因此对电动轮车驱动防滑控制策略的研究具有重要的理论意义。本文结合湖北省自然科学基金项目“四轮驱动电动轮车”,深入分析了电动轮车的打滑原理,探讨了永磁无刷直流电机的控制方法,并详细介绍了几种常用的现代控制系统控制方法,为电动轮车驱动防滑控制提供了理论基础。通过对电机特性的分析,设计了基于电机转矩的滑移率估算器,提出了基于加速度信号和电机转矩修正的车身速度估算算法,并进行了试验验证,实验结果表明可以使用加速度信号对车速信号进行近似估算。在深入分析路面识别理论的基础上,提出了基于电机转矩的路面附着系数估算算法。通过对国内外多种驱动防滑控制算法的综合比较,深入分析了模型跟踪控制算法和最优滑移率控制算法,探讨了这两种驱动防滑控制方法的控制原理。在此基础上,提出了基于滑移率估计的模糊控制算法,使电动轮车的驱动防滑更加准确,实用性更强。利用matlab软件建立了单轮动力学模型、电机模型、轮胎模型,并建立了滑移观测器和驱动防滑控制器,选用模型跟踪控制、最优滑移率控制和模糊控制办法,对驱动防滑控制算法就行仿真分析,仿真结果表明三种驱动防滑控制算法都具有比较好的控制效果,可以迅速有效的将车轮的滑移率控制在不打滑的范围内。通过simulink模型的仿真调试,分析了各算法中参数对控制系统的影响,给出了控制算法设计的优化方法,为以后电动轮车驱动防滑控制技术提供借鉴和参考。电动轮的电机转矩可以精确控制,其驱动防滑相对传统车辆更为精确,响应更加迅速。基于滑移率估计的驱动防滑控制算法将会得到更好的实际运用。
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