多轮电驱动平地机驱动电机转矩控制系统分析

柴油发电机组提供电源、永磁无刷直流电机独立驱动是目前电动轮车辆采用的结构形式,为了更好地实现整车低速度大扭矩高效运输,制定合理高效驱动电机控制系统显得尤为重要。根据永磁无刷直流电机的结构特点和性能特征,针对牵引电机的不同驱动转矩分配控制进行研究,并搭建系统的数学模型。在ADAMS/View中搭建简化的电动轮多电机驱动六轮平地机虚拟样机模型,并在Simulink中搭建简化的转矩控制系统模型,基于以上模型建立整车和控制系统联合仿真分析模型,对不同转矩控制方案在车辆运行中的控制特点进行对比分析。搭建地面台架模拟试验测试系统,对开环控制下,转向过程中,内、外侧轮转速和转矩的变化趋势及其对车辆转向特性的影响进行分析;采用不同的控制方案对前轮转向过程进行分析,以等状态转矩控制车辆复合转向,对比分析各种控制方法的转向控制特性和自适应差速效果,试验分析结果验证控制系统和模型仿真的准确性与可靠性,为此类车辆设计研究提供参考。

六轮电驱动战斗平台基本运动性能仿真及试验验证

为了评估六轮电驱动战斗平台的基本运动性能,采用MATLAB/Simulink和虚拟样机技术分别构建电驱动系统模型和平台动力学模型,并建立机电联合仿真模型,对战斗平台加速性能、电气制动性能、爬坡性能、中心转向性能进行仿真、分析、评估,并采用实车进行基本运动性能试验。仿真和试验结果表明:建立的模型是正确的,平台基本运动性能达到了设计要求。

多轮独立电驱动车辆驱动力优化控制研究

为了充分发挥多轮独立电驱动车辆的动力性能,提出了一种层次化的驱动力优化控制结构。该控制结构包含基于各轴载荷预分配控制、驱动防滑控制和基于车辆状态的再分配3层控制,其中防滑控制是核心层,采用基于路面最优滑转率滑模控制的方法,通过设计基于累积求和统计目标控制的路面跳变检测器,结合车轮滑转率-路面附着系数图形,可实现变路面的最优滑转率估计。通过该分层控制结构,实现了驱动力在各轴之间以及各个驱动电机之间的优化分配控制。利用硬件在环实时仿真实验验证了该控制结构能改善车辆的爬坡性能、直线加速性能以及障碍路面行驶的通过性。

多轮独立电驱动车辆转向稳定性集成控制研究

为提高多轮独立电驱动车辆转向稳定性,提出一种以直接横摆力矩控制为核心的集成控制方法,分别设计直接横摆力矩上层目标跟踪控制器和下层转矩协调控制器,并对下层控制器进行多层次优化设计。采用转矩预分配、最优滑转率控制分配和补偿分配相结合的多层次分配结构,实现系统层面和单个驱动轮转矩的优化分配控制,最大限度减小横摆力矩执行误差。基于某型8轮独立电驱动试验样车,进行低附着路面和良好路面双移线行驶试验。试验结果表明:设计的集成控制器有效提高了车辆转向的稳定性,能实现对期望转向轨迹的良好跟踪。

多轮独立电驱动车辆ABS/ASR集成控制研究

针对多轮独立电驱动车辆驱动和制动过程中车轮滑转或滑移的问题,提出了基于最优滑转率控制的ABS/ASR集成控制策略。通过将电机与机械制动器简化为采用转矩控制的一阶动态系统模型,结合多轮独立电驱动车辆单轮模型,建立了被控系统精确的数学模型;在此基础上,采用模糊滑模控制理论设计了ABS/ASR集成控制算法,将驱动防滑和制动防抱死功能集成到控制器中,实现了对驱动力矩和制动力矩的调节,使车轮滑转率跟踪最优滑转率;最后采用多体动力学软件Adams/View与控制软件Matlab/Simulink进行机电联合建模与仿真实验。仿真研究结果表明:ABS/ASR集成控制能够在车辆低速起步阶段或紧急制动时有效控制车轮滑转率,提高了车辆的动力性和制动性。

基于滑模变结构控制的多轮独立电驱动车辆驱动防滑控

车辆在低附着路面起步或加速时,车轮极易发生滑转,严重影响车辆行驶动力性和稳定性。针对多轮独立电驱动车辆的驱动防滑控制问题,基于滑模变结构控制理论,设计了防滑控制算法,并设置平滑切换函数,减小转矩切换引起系统输出的抖振,通过滑模变结构控制器调节电机转矩,使车轮滑转率跟踪最优滑转率。在ADAMS/View与MATLAB/Simulink中分别建立车辆动力学模型和防滑控制器模型。机电联合仿真实验结果表明:该控制算法能够在车辆起步阶段或加速行驶时有效控制车轮滑转率,达到了提高车辆动力性的目的。

基于模糊控制对多轮独立电驱动车辆驱动形式的研究

多轮独立电驱动是一种新型技术,多轮独立电驱动装甲车被认为是未来战争需求的核心战斗装备,因此对多轮独立电驱动技术的驱动形式分别研究是一个值得深思的课题。本文主要通过模糊控制原理,比较8×8和8×4两种驱动形式各自适应的工况,并通过车速和路面情况对车辆的安全性能和动力性能进行分析。

基于模糊路面识别的多轮独立电驱动车辆驱动防滑控制

为了解决多轮独立电驱动车辆驱动工况下车轮滑转的问题,在整车驱动力分层控制的基础上,提出了一种基于模糊路面识别的模糊滑模控制方法,通过模糊路面识别器实现路面最优滑转率的识别,最后利用ADAMS/View与MATLAB/Simulink进行机电联合仿真。结果表明:该控制方法能够改善车辆驱动防滑效果,验证了其在多轮独立电驱动车辆系统中的有效性。