基于滑模协调控制的四轮独立电驱动车辆稳定性控制研究

针对四轮独立电驱动车辆动力学特性及驱动控制策略复杂等问题,提出了基于力矩分配系数法的驱动协同控制策略,并设计了驱动力矩滑模协调控制器,配合车辆失稳判断模块计算出车辆维持稳定所需的附加横摆力矩,同时利用载荷分配方法设计了驱动力矩最优分配控制器,基于载荷分配方法将驱动力矩分配至4个车轮,以维持车辆稳定行驶。为验证驱动协同控制策略的有效性,基于CarSim软件建立四轮独立电驱动车辆模型,并将提出的驱动协同控制策略和普通滑模控制策略进行仿真对比。结果表明:驱动协同控制策略使横摆角速度偏差降低了25%,质心侧偏角偏差降低了23%,能够满足车辆稳定性控制要求,同时降低了整车驱动力矩分配控制难度。

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。

多轴独立电驱动混合动力车整车控制系统的开发

为有效解决多轴独立电驱动混合动力车辆控制技术的难题,包括如何解决整车驱动功率急剧变化与特殊用电设备稳压要求的矛盾,以及如何兼顾多轴独立电驱动系统的经济性、动力性和通过性,提出一种多轴独立电驱动混合动力车的整车分层式控制系统结构方案。在该系统中,采用整车功率跟随式能量管理策略,重点研究稳压型APU变增益PID控制策略和多轴独立电驱动多目标驱动力控制策略,并通过前向仿真系统和实车试验对其进行验证与评价。仿真和实车试验结果表明,该整车控制系统能够有效地对车辆进行控制,在实现各项功能的情况下,稳压型APU控制系统能保证在大功率波动的情况下电压波动在3%之内,多目标驱动力控制策略在提高车辆机动性的同时将电动机驱动系统的效率提高约4%。

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。

四轮独立转向/独立电驱动汽车四轮转向与横摆力矩集成控制研究

四轮独立转向/独立电驱动汽车具有四轮转角、四轮驱动力矩独立可控的优势,易于实现整车集成控制,针对其驱动转向集成控制问题,论文研究了四轮转向与横摆力矩的集成控制方法。采用比例四轮转向控制方法,建立二自由度参考模型,应用最优控制理论设计了四轮转向与横摆力矩集成控制器,通过对后轮附加转角控制和驱动力矩合理分配提高汽车操纵稳定性。应用CarSim与Matlab/Simulink搭建了整车模型、编写了控制程序,选取紧急避障双移线工况进行了仿真试验验证。试验结果表明研究的四轮独立转向/独立电驱动汽车集成控制方法能够保证汽车在紧急转向工况下具有良好的操纵稳定性。

全轮独立电驱动车辆电动转向系统的研究

针对电动转向系统提出了基于电机的主动转向和助力转向的软硬件解决方案。在理论分析的基础上设计了主动转向和电动助力转向控制算法和电机驱动电路,并对实验车进行相应改造,进行实车试验。试验结果表明,所设计的电动转向系统能够实现主动转向和助力转向的功能,所设计的主动转向控制算法能够准确跟踪控制目标,所设计的电动助力转向控制算法能够为驾驶员提供感觉良好的转向助力。

石油钻机独立电驱动转盘及动力的配置

分析了水平井、大位移井对石油钻机的特殊要求 ,介绍了独立电驱动转盘及动力的配置 ,提出了配置时应考虑 ,由于摩擦阻力及摩擦扭矩的增加 。

四轮独立电驱动车辆单轮驱动防滑控制试验研究

当四轮独立电驱动车辆单轮进入滑转工况时,车辆出现非期望的横摆扭矩,进入非稳定状况.针对此问题,提出了控制滑转车轮进入最优滑转率、并保证车辆行驶稳定性的驱动防滑控制方法.样车试验结果表明,所提出的控制方法能有效地达到预期控制目标,提高了车辆的稳定性并在一定程度上保证车辆行驶的动力性.

独立电驱动车辆复合转向技术研究

针对轮式6×6轮毂电机驱动车辆,提出了一种复合转向方案以及一种基于最小转向半径的差速匹配模型,并对模型进行了数值求解.基于Adams软件,建立了仿真模型,对复合转向策略进行了仿真验证.结果表明:复合转向可有效减小车辆的转向半径,改善车辆的操纵稳定性能.研究成果为独立电驱动平台控制提供参考及依据.

转盘独立电驱动几种形式探讨

目前 ,国内外转盘独立电驱动主要有 3种形式 ,各有优缺点 ,文章分别进行了分析。在新产品设计和设备改造时 。

双侧独立电驱动履带车辆自动机械变速器线控换挡控制方法

为应用自动机械变速器(AMT)实现双侧独立电驱动履带车辆的换挡,降低换挡控制难度,设计非道路行驶时的换挡控制方法。基于无离合器、有同步器的两挡行星AMT,通过线控系统及纯电动换挡机构进行换挡操纵;对驱动电机调速以实现主动同步,接近同步后开始挂挡,由同步器辅助精确同步;使两侧变速器同时开始换挡,但不要求两侧精确同时完成。在软土路面进行实车正向行驶试验,连续换挡多次均成功,换挡过程稳定流畅。试验结果表明:同步器未明显发生锁止与磨损;升挡及减挡时间均会随换挡起始车速的增高而增加;换挡起始车速不变时,升挡时间常大于减挡时间;两侧换挡用时差异性较小,基本同时完成;换挡期间,外界影响主要表现为行驶阻力,导致车辆减速,车辆未因路面的随机差异性而出现两侧明显差速现象。

基于树莓派的四轮独立电驱动监控系统设计

本文设计了基于树莓派的四轮独立电驱动监控系统,主要由驱动控制系统、电池管理系统、数据处理模块、上位机控制模块等组成。系统使用ESP8266WIFI通讯模块实现传感器、控制器和上位机之间的信息交互,以树莓派芯片作为系统控制核心,进行数据处理。本系统能够方便用户对车辆进行综合性能的验证和评估,获取理想的实验数据,具有结构简单、数据准确、容错率高的特点。

转盘独立电驱动系统反扭矩缓释技术研究

钻井井下钻具卡钻后,独立电驱动转盘系统需要进行反扭矩缓释操作。机械式气胎离合器进行反扭矩缓释时,机械气胎式离合器惯性刹车的制动效果差,使用周期短。不带能耗制动系统的独立转盘电驱动反扭矩缓释系统,只有延长缓释时间才能避免变频器跳闸。带能耗制动的独立转盘电驱动系统,只要按最大转矩、正向制动进行能耗制动系统设计,当其缓释反扭矩时,可保证能耗制动系统安全可靠。但其手动缓释系统操作时要求司钻注意力高度集中,而其自动缓释系统操作简单、安全可靠。

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。

多轴独立电驱动车辆驱动力的协调控制

针对三轴独立电驱动结构形式的混合动力车辆,提出了多轴独立电驱动系统的驱动力分层协调控制方法。首先建立多轴驱动转矩协调控制系统的分层控制结构,将控制系统划分为理想路面下的总需求驱动力矩分配层(上层)、驱动工况下的单轴驱动防滑控制层(下层),以及在上下层出现矛盾时进行协调控制的协调层(中层)。在完成了多轴驱动转矩协调分配控制策略的设计之后,在MATLAB/Simulink环境下开发了前向仿真模型,对控制策略进行了仿真分析。在此基础上,通过实车试验对该控制策略进行了试验验证和评价。结果表明,所提出的协调控制系统实现了对车辆有效、可靠的控制,提高了电机系统的效率和车辆的通过性。

四轮独立电驱动车辆全轮纵向力优化分配方法

为了充分发挥四轮独立电驱动型式在直接横摆力矩控制系统中对改善车辆动力学性能的优势,提出了一种新的全轮纵向力优化分配方法。基于四轮独立驱动特点建立了侧重提高稳定性和侧重改善机动性的两种目标函数,分别用于降低整车路面附着负荷和降低整车横摆响应滞后。综合直接横摆力矩需求、地面附着及电机驱动限制得出全轮纵向力优化分配的约束条件。基于模糊理论设计了以车辆质心侧偏角为变量的权重函数,并对约束优化两种目标函数得出的纵向力分配值进行实时动态调整。该方法进一步提高了车辆在直接横摆力矩控制下的整车路面附着潜力并改善横摆响应速度,提升了车辆稳定性和机动性。

基于模糊DSMC的全轮独立电驱动车辆滑转率控制

针对全轮独立电驱动车辆滑转率控制中的振荡问题,提出了一种基于模糊动态滑模(DSM C)理论的控制方法。在对滑转率进行准确估计的基础上,采用模糊方法实时调节动态滑模的滑模面构成参数及滑模趋近律,从而获得光滑平稳的电机转矩输出,以实现独立电驱动车轮的防滑控制。结果表明:该方法有效消除了常规滑模方法易出现的振荡现象,提高了滑转率控制对系统不确定参数的适应性和鲁棒性。

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。