基于驾驶风格的电动车加速过程优化与控制

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随着电动车技术的发展,相关的研究也越来越深入。但是该类型车辆在起步/加速过程中容易出现冲击度过大的问题,目前针对该问题的研究往往忽略了驾驶员的意愿。本文以结构布置灵活、四轮转矩独立可控的四驱电动车为研究对象,从新兴的驾驶风格角度出发,结合包含汽车稳定性、动力性、舒适性和经济性在内的多个动力学目标,对四轮驱动电动汽车起步/加速过程的电机输出转矩协调分配问题展开了如下研究。(1)首先以基于改进K均值法的驾驶风格分类结果为基础,结合各优化目标的相关参数,明确了每种驾驶风格对应的主要优化目标、次要优化目标和对应的参数,根据四驱电动车的传动特点,建立出各优化目标对应的参数与描述驾驶风格的参数之间的关系,得到可以选用起步/加速工况下的最大加速度为被控系统的输出的参考值,实验数据拟合的结果指导优化控制器的求解。(2)接着基于车辆的动力学方程分别面向控制器和被控对象进行建模,建立了包括车身模型、电机模型和轮胎模型等在内的车辆系统的模型,并通过与CarSim模型的对比验证了所建立的模型的准确性。(3)然后基于拟合获得的不同驾驶风格的加速度-时间曲线和所建立的面向控制器的整车模型,从提高起步/加速过程综合表现的角度出发,提出了针对不同驾驶风格采用不同输出参考值和优化目标函数权衡各个优化目标的控制策略,旨在通过对稳定性、动力性、舒适性和经济性这四个目标的不同权衡方式求解出满足不同驾驶风格的电机目标转矩。(4)最后根据各优化目标的具体特点选择了四个评价指标,对车辆在良好沥青路面、积雪路面和多种分离路面条件下整车的稳定性、动力性、舒适性和经济性四各方面的表现进行评价,并对三种不同驾驶风格下的驱动仿真结果进行了对比分析。
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