基于FSEC的四輪輪轂電機驅(qū)動賽車力矩控制策略研究.pdf

1、新能源汽車作為汽車行業(yè)目前發(fā)展最快的分支，得到越來越多人的關(guān)注。目前，純電動汽車以及混合動力汽車是新能源汽車中發(fā)展最迅速的兩種車型。純電動汽車以其優(yōu)良的加速性能以及環(huán)保的特點，受到行業(yè)以及消費者的青睞。純電動汽車在消費市場磅礴發(fā)展的同時，純電動方程式賽車也引領(lǐng)著行業(yè)發(fā)展。很多新技術(shù)也首先在賽車中使用。其中，分布式輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)作為一項新技術(shù)，已經(jīng)開始在大學生電動方程式（FSEC-Formula Student Electric Chi

2、na）賽車中得到運用。本文主要是圍繞基于FSEC四輪輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)中的動力分配問題展開研究。
　　本文以我校橫向課題《本田節(jié)能電動賽車關(guān)鍵技術(shù)研究》為依托，以本校已有的大學生純電動方程式賽車為原型車，對四輪輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)的動力分配問題進行了研究。輪轂電機驅(qū)動的車輛四輪動力輸出具有獨立、連續(xù)、可控以及反應快速的特點，并且四輪獨立驅(qū)動系統(tǒng)具有多自由度的特點，其運動必須滿足車輛行駛的穩(wěn)定性要求。針對上述特點，本文首先建立了七自由度非

3、線性汽車模型，在該模型中建立了整車動力學模型、基于“預瞄-跟隨理論”的駕駛員轉(zhuǎn)向模型以及基于“魔術(shù)公式”的輪胎模型。根據(jù)原型車的參數(shù)，對整車參數(shù)、電機參數(shù)做出了適應性的調(diào)整。通過對車輛行駛穩(wěn)定性的研究，本文的控制策略以車輛的質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度作為控制目標，以車輛四輪的力矩輸出作為控制變量。在明確了控制原理后，本文設計了分層控制的控制器策略：上層為基于模糊控制理論的車身運動控制器，將車輛的質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度與參考狀態(tài)的偏差作為輸入