双轮毂电机驱动电动汽车电子差速控制研究

针对轮毂电机驱动电动汽车电子差速问题,以横摆角速度为控制目标,提出了滑模变结构控制的电子差速控制策略,并进行了CarSim与Matlab/Simulink联合仿真和道路试验。仿真与试验结果表明,相比于无差速控制工况,差速控制下车辆的横摆角速度可以较好地跟踪理想横摆角速度,车辆的转向性能得到提高,且有一定的转向盘助力效果。     

轮毂电机驱动电动汽车电子差速器仿真研究

针对轮毂电机驱动电动汽车前轮转向,四轮差速控制问题进行了研究。在Car Sim里建立了电动汽车整车模型,根据运动学模型,设计出基于转矩控制的电子差速器。并在Matlab/Simulink里建立了四轮轮毂电机驱动电动汽车电子差速器仿真模型,通过Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真,选择双移线试验工况和蛇形试验工况进行了验证,试验结果表明:电子差速器实现了更好的轮速跟踪和驱动力矩再分配,能够有效提高电动汽车的行驶稳定性。     

转向轮定位参数可调的轮毂电机电动车设计

针对汽车转向轮定位参数教学需要,基于节能赛车进行了转向轮定位参数可调的轮毂电机电动车设计。根据整车基本参数进行了车架设计,转向轮、轮毂电机及电机控制器的合理选取和制动系设计。实现了主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束机构可调,采用长度可变正反球铰连接方式设计制作出转向轮定位参数可调机构,实现前轮主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角和前轮前束定位参数的准确可调,并制作出实验样车一台。设计与试验结果表明:所设计的电动车前轮定位参数全部可调,具有良好的教学演示作用。     

纯电动汽车轮毂电机直驱系统的研究进展

简要介绍了轮毂电机驱动系统的概念和特点,综述了轮毂电机系统在电动汽车上的应用和发展现状,针对轮毂电机系统的关键技术问题进行了对比分析,提出了未来轮毂电机驱动系统的发展方向。     

四轮轮毂电机驱动农用无人车差速转向建模与分析

滑移现象的存在对差速转向车辆运动学模型的建立造成困难。为准确分析无人车的差速转向特性,基于大半径转弯前提,建立无人车的二自由度差速转向运动学模型,分析理想情况下内外侧车轮速度差与转弯半径之间的关系。并使用自主研制的四轮轮毂电机驱动农用无人车进行试验,通过高精度霍尔传感器和惯性导航系统测量实车差速转向时的行进速度和行驶路径等参数,分析出存在的滑移现象导致转弯时内外两侧车轮转速差大于车轮处真实速度差,计算得到二者之间的拟合方程,并引入误差系数对模型进行修正。结果表明：在考虑滑移现象的情况下,将四轮速度与运动学模型相结合,可计算得实时转弯半径大小,平均绝对误差为4.033%,最大误差为6.715%,可有效指导无人车的航路推算。     

电子差速履带车辆转向转矩神经网络PID控制

根据电子差速履带车辆转向动力学和运动学分析,提出一种电子差速履带车辆转向转矩模拟神经网络PID(ANNPID)控制策略,由双电动机转向转矩协调控制、ANNPID控制和感应电动机转矩控制组成.通过建立双感应电动机独立驱动履带车辆电子差速转向控制系统,实现基于ANNPID控制的转向转矩协调分配和基于模型参考自适应控制(MRAC)的感应电动机间接磁场定向(IFOC)转矩控制.采用该策略,在不同转向半径的行驶转向工况、0.5B半径转向工况和中心转向工况下的实车试验结果表明,低速转向具有较好的操控性能.     

轮毂电机驱动型电动汽车动力系统研究

对轮毂电机驱动型电动汽车的动力系统进行了研究。首先分析了轮毂电机驱动型电动汽车行驶时的受力情况,然后以某型号轮毂电机驱动型电动汽车为样车选取了轮毂电机和蓄电池,采用ADVISOR建立了轮毂电机驱动型电动汽车动力系统模型,并对其进行了仿真分析。仿真结果验证了所选取的轮毂电机及蓄电池均满足设计要求。最后利用自行设计的电动汽车骨架样车进行了实验,验证了仿真的合理性。     

适用于轮毂电机驱动电动汽车的ABS控制逻辑

轮毂电动驱动电动汽车的系统控制一般利用电机实施防抱死系统,采用ABS控制方式,这种方式的优点非常明显,可以让电动驱动电动汽车在工作时将能量进行转化,提高能量转化效率的同时,保证电动汽车整体的平稳运行。除此之外,这个控制系统还可以应对各种不同的道路,针对实施情况,不断调整各项数据,以确保汽车在各种不同的道路状况下保持最好的状态,保证安全。基于此,文章对适用于轮毂电机驱动电动汽车的ABS控制逻辑展开了研究。     

轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略

在充分考虑电机转矩特性、电池耐受性、车速、理想制动力分配I曲线、ECE法规曲线等因素的情况下,兼顾再生制动回收效率及制动稳定性,基于制动强度Z的大小分配前后轴制动力,利用Matlab/Simulink建立控制策略模型、AVL Cruice建立整车模型,并与固定比例分配前后轴制动力的控制策略进行联合仿真对比分析。结果表明,本文控制策略保证制动安全与稳定的前提下有效提高制动能量的回收效率。     

汽车电子差速系统(EDS)控制算法研究

建立了汽车加速过程的车轮和整车动力学模型,提出了基于驱动轮滑转率误差差值PID控制的电子差速系统控制算法,该控制算法对对开附着条件的路面具有较好的适应性。建立了该控制算法的汽车起步加速过程控制的仿真系统,分别对有、无电子差速系统和强制式差速锁车辆在对开路面上的起步加速性能进行了分析和验证,结果表明所提出的电子差速系统控制算法明显提高了车辆起步加速性能。     

基于分层模型的轮毂电机驱动车辆直接横摆力矩控制

为提高多轮轮毂电机驱动车辆动力学综合控制性能,提出了一种基于分层模型的直接横摆力矩控制策略。上层为运动跟踪控制层,设计了基于车轮转角的前馈控制器,对车辆横摆角速度稳态增益进行调节,同时将滑模控制进行改进,设计了滑模条件积分控制器进行反馈控制,使横摆角速度追踪其期望值;下层为转矩优化分配层,基于稳定性优先原则,建立了以减小轮胎负荷率为目标的优化函数,并且将控制分配问题转换为二次规划问题进行求解。依托某型8×8轮毂电机驱动样车进行实车试验,结果表明,在连续转向工况和双移线工况下,所提出的控制策略使车辆最大横摆角速度偏差分别降至理想横摆角速度的6%和9%以内。此外,该策略能够有效控制轮胎负荷率,实现转向行驶时的转矩优化分配,改善了车辆操纵稳定性。     

电动车辆双电机减速器结构设计

为实现双电机独立驱动系统的开发,基于整车性能指标要求,从变速器总体设计方案、减速比的分配、齿轮、轴、箱体方面进行了实例计算。从试验台验证的数据分析来看,双电机独立驱动系统两侧半轴的转矩输出具有很好的一致性,双电机独立驱动系统具有优良的动力性、可靠性和操控性,满足了电动汽车整车要求。     

大众宝来试水轮毂电机技术

<正>大众与电池车技术供应商美国普洛提恩公司(Protean Electric)合作,轮毂电机技术有望促进电池车设计和制造新模式。据悉,大众宝来采用普罗提恩公司的轮毂电机技术,目前正在检测阶段。在未来几年内,大众和普罗提恩公司有望合作研发出一个新的电动车生产模式。电机技术的使用,可以解放发动机盖下的空间,汽车的发动机可以安置在传统差速器所在位置或其他地方。普罗提恩控股公司的轮毂电机技     

驾驶意图对轮毂电机制动能量回收的研究

对驾驶员的驾驶意图进行判断能够有效地提高汽车制动能量回收。针对四轮驱动电动汽车的制动能量回收问题,结合ECE法规、电机特性、电池SOC等主要限制条件建立了针对不同制动驾驶意图下的制动力分配策略。通过MATLAB/Simulink平台进行建模仿真来验证制动策略的合规性。结果表明,所建立的针对不同制动驾驶意图下的制动力分配策略,在不同的制动初始车速下都具有有效性,其制动距离也符合国家标准。     

集成电磁悬架的轮毂驱动电动车垂向振动抑制方法研究

针对轮毂电机驱动电动车非簧载质量增大,引起的轮胎接地性和汽车平顺性恶化的问题,提出一种抑制轮毂驱动电动汽车垂向振动负效应的新结构,将电磁悬架集成于此系统,其中轮毂电机通过橡胶衬套与车轮支承轴弹性连接,将轮毂电机用作动力吸振器,抑制车轮垂向振动,提高轮胎接地性。同时,电磁悬架采用直线电机作为作动器,以改善轮毂驱动电动车平顺性。建立了轮毂电机悬置的电磁悬架动力学模型,通过仿真分析了各质量系之间的传递特性和各性能指标(车身加速度、轮胎动载荷)。研究结果表明,采用轮毂电机悬置的悬架系统在频域内能够有效抑制车轮型共振峰,并使车轮型共振频率避免落在人体最敏感区段4~12.5 Hz;在此基础上比较了电磁悬架系统与传统悬架,电磁悬架系统车身加速度降低23.1%,轮胎动载荷下降16.6%,改善了轮毂电机驱动电动车的平顺性和轮胎接地性。最后,在单通道台架上进行了试验,验证了悬置式结构和天棚控制策略的可行性。     

基于CarSim的四轮轮毂电机电动汽车建模方法研究

针对四轮轮毂电机电动汽车控制算法验证需要,基于CarSim和Simulink搭建了四轮轮毂电机电动汽车模型。将CarSim传统内燃机汽车模型修改为四轮独立驱动汽车模型,应用Simulink搭建电机模型,进行CarSim和Simulink联合仿真建立四轮轮毂电机电动汽车模型,并通过仿真实验对模型进行了验证。验证表明,电机模型和电动汽车模型均具有良好的响应特性,模型搭建合理;该模型为以后控制算法的研究奠定了良好基础。     

基于ADVISOR的轮毂电机驱动型AGV性能仿真研究

针对目前由普通电机驱动的传统AGV能耗高、动力系统效率低以及续驶里程和续航能力不足等问题,对由轮毂电机为动力系统的AGV进行了性能仿真研究,并根据实际需要为轮毂电机驱动型AGV选取了相应的轮毂电机。利用仿真软件ADVISOR对轮毂电机驱动型AGV的动力系统进行了建模与仿真,对比分析了轮毂电机驱动型AGV与普通电机驱动型AGV在荷电状态SOC、电机和电池效率以及整车能耗等指标上的差别。研究结果表明:相比于普通电机驱动型AGV,轮毂电机驱动型AGV的电机和电池效率更高,续驶里程更长,整车能量消耗节省了15%。     

电子差速履带车辆转向转矩神经网络PID控

根据电子差速履带车辆转向动力学和运动学分析,提出一种电子差速履带车辆转向转矩模拟神经网络PID（ANNPID）控制策略,由双电动机转向转矩协调控制、ANNPID控制和感应电动机转矩控制组成。通过建立双感应电动机独立驱动履带车辆电子差速转向控制系统,实现基于ANNPID控制的转向转矩协调分配和基于模型参考自适应控制（MRAC）的感应电动机间接磁场定向（IFOC）转矩控制。采用该策略,在不同转向半径的行驶转向工况、0.5B半径转向工况和中心转向工况下的实车试验结果表明,低速转向具有较好的操控性能。     

双差速驱动移动机器人路径跟踪混合控制律研究

针对双差速驱动移动机器人的路径跟踪问题,建立了双输入-双输出的非线性运动学模型并进行了输入-输出线性化,分析了冗余运动约束的速度协同条件,提出了一种融合偏差智能转化评价函数法和指数稳定控制的混合控制律。评价函数法可针对不同的偏差状态智能选择合适的控制量以将其转化到指数稳定控制的适用范围,再通过指数稳定控制实现姿态角偏差和距离偏差向零的同步收敛。数字仿真和实验测试结果表明,该混合控制律可平滑转化偏差状态、同步消除位姿偏差,使移动机器人精确、稳定地跟踪直线和圆弧导引路径。     

基于STM32的轮毂电机控制器硬件设计

以小功率轮毂电机为研究对象,围绕STM32F103C6T6单片机的功能及特点,设计了高性价比、易于实现的轮毂电机控制器。详细介绍了电源电路、逆变电路、检测与保护电路及CAN接口电路的设计。对轮毂电机速度控制系统进行了试验,控制器能够满足要求,可以应用于低功率电动车。