【摘 要】
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四轮独立牵引/转向（Four-wheel Independent Drive/Steering.4WID/S）全电汽车转向系统采用线控技术,摆脱了传统机械连接的束缚,各转向执行机构均可独立控制,适应于多种转向模式工况,提升了整车操纵的灵活性与稳定性,现已逐步变成电动汽车领域的研究热点。本课题着眼于电动汽车发展趋势,以提升操纵灵活性和车辆稳定性为目标,从转向电机的位置精度控制与多电机协调控制两个控制
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（51877175）,“多能激励直流微网群落能量交互机理与协同自律控制研究”；
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四轮独立牵引/转向（Four-wheel Independent Drive/Steering.4WID/S）全电汽车转向系统采用线控技术,摆脱了传统机械连接的束缚,各转向执行机构均可独立控制,适应于多种转向模式工况,提升了整车操纵的灵活性与稳定性,现已逐步变成电动汽车领域的研究热点。本课题着眼于电动汽车发展趋势,以提升操纵灵活性和车辆稳定性为目标,从转向电机的位置精度控制与多电机协调控制两个控制层面出发,保证全电汽车线控转向系统稳定运行,并构建“大秦Ⅱ号”全电汽车实验台架。主要工作分以下四部分:（1）通过详细调研近年文献和资料,综述4WID/S全电汽车研究背景、现状及意义,设计线控转向架构,对转向电机选型与建模,建立4WID/S全电汽车二自由度动力学模型,通过CarSim对整车转向系统仿真验证。（2）针对转向单电机在低频振荡时其位置精度易受影响的问题,首先设计抛物线速度曲线,采用细分驱动与非线性速度曲线联合开环控制,解决转向电机在低频振荡易失步的问题;其次设计步进电机矢量闭环控制,进一步提升转向系统抗扰性能;最后通过MATLAB/Simulink仿真验证开环与闭环系统转向电机的位置精度。（3）针对开环与闭环系统转向多电机之间协调度不强的问题,设计基于细分驱动的开环转向多电机协调控制策略与基于均值耦合的闭环转向多电机协调控制,减小了转向电机受扰时扰动对整体转向多电机系统的影响,通过MATLAB/Simulink仿真验证多电机协调控制的同步性与抗扰性。（4）构建4WID/S全电汽车实验平台,采用TMS320F28335的DSP芯片做中央处理器,通过CAN总线通信传输整车控制信号和车辆状态信息,设计全电汽车转向的软硬件及上位机,采集并处理转向电机转角信号数据,通过实验验证本文控制策略的合理性。
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