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電動(dòng)汽車afs與dyc集成控制策略研究畢業(yè)論文-wenkub.com

2025-06-24 15:23 本頁(yè)面
   

【正文】 :任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件)。作者簽名: 日期: 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。作者簽名:        日  期:         學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。在此我祝他們學(xué)有所成,生活幸福美滿。他不但在論文上給與我悉心的教導(dǎo),還有他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯烤?,高度的?zé)任心和腳踏實(shí)地的工作作風(fēng),令我獲益匪淺,并將成為我人生路上的榜樣。f,Yoichi Hori. Direct yawmoment control of an inwheelmotored electric vehicle based on body slip angle fuzzy observer. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2009, 5(56):14111419.[7]. Dejun Yin, Sehoon Oh, Yoichi Hori. A novel traction control for EV based on maximum transmitable torque estimation. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2009,5(56): 582587.[8]. Motoki Shino, Masao Nagai. 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MATLAB語(yǔ)言與控制系統(tǒng)仿真[M]. 北京工業(yè)大學(xué)出版社:北京, 致謝至此,論文的撰寫工作已全部結(jié)束。2) 本文所依據(jù)的車輛模型是非常理想的線性二自由度模型,且所有控制系統(tǒng)都是基于理性的線性控制進(jìn)行設(shè)計(jì)的。通過(guò)無(wú)控制,DYC控制和DYC+AFS集成控制,驗(yàn)證了集成控制策略在保障汽車行駛穩(wěn)定與安全上的有效性。3) 通過(guò)汽車二自由度線性模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)微分方程得到了其狀態(tài)方程并設(shè)計(jì)了一個(gè)理想?yún)⒖寄P?,得到了橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角的期望值。在這一層中,駕駛員輸出的實(shí)際狀態(tài)與參考模型的理想狀態(tài)進(jìn)行比較,將得到的誤差傳送給AFS+DYC集成控制系統(tǒng),輸出附加的前輪轉(zhuǎn)向角和橫擺控制力矩。鑒于輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車具有更好的可控自由度,AFS+DYC集成控制成為了主要的研究對(duì)象。綜上所述,該仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,與前文的設(shè)計(jì)思路相一致。然后,在車輛高速120Km/h、高路面附著系數(shù)(μ=)時(shí)進(jìn)行單移線仿真試驗(yàn),此時(shí)。(a) 橫擺角速度(b)質(zhì)心側(cè)偏角(c)主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向角(d)橫擺力矩(e)縱向速度首先,在車輛低速70Km/h、高路面附著系數(shù)(μ=)時(shí)進(jìn)行單移線仿真試驗(yàn),此時(shí)。m2Rw車輪有效轉(zhuǎn)動(dòng)半徑 mIw車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 kg此外,本文的研究重點(diǎn)在于車輛操縱穩(wěn)定性控制,將不對(duì)駕駛員的加減速意圖進(jìn)行研究。為此Simulink提供了各種標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)圖模塊庫(kù),其中包括:信號(hào)源單元、輸出裝置單元、線性單元、非線性單元以及模塊鏈接單元等。 MATLAB/Simulink仿真軟件簡(jiǎn)介Simulink仿真環(huán)境是美國(guó)MathWorks軟件公司在1990年專門為MATLAB語(yǔ)言設(shè)計(jì)提供的結(jié)構(gòu)圖編程與系統(tǒng)仿真的專用工具軟件。AFS控制器是在線性狀態(tài)下控制狀態(tài)響應(yīng),DYC控制器是在的非線性狀態(tài)下控制狀態(tài)響應(yīng),其對(duì)AFS控制器起到了補(bǔ)償?shù)淖饔谩?集成控制器設(shè)計(jì),主要由兩個(gè)控制層組成。 分配目標(biāo)函數(shù)為: ()式中:,和分別為作用在各輪胎上的縱向、垂向和橫向作用力。 控制分配算法二次規(guī)劃問(wèn)題是指無(wú)約束或有線性約束的二次函數(shù)的最優(yōu)化問(wèn)題。當(dāng)輪胎處于線性區(qū)域時(shí),AFS控制器輸出的前輪轉(zhuǎn)角能保證為0,即,也即對(duì)于前輪轉(zhuǎn)向汽車的二自由度線性模型來(lái)說(shuō),橫擺角速度導(dǎo)數(shù)柯可由式()表示,將其與式()和結(jié)合,可得輪胎在線性區(qū)域可得輸入橫擺控制力矩 ()又因?yàn)?,故,即。但是,由于要控制橫擺力矩,車輛系統(tǒng)中多了一個(gè)控制變量,即橫擺力矩。將其帶入()式中, ()當(dāng)系統(tǒng)誤差在滑動(dòng)模態(tài),即時(shí),可得到附加前輪轉(zhuǎn)角: ()至此,AFS控制器設(shè)計(jì)完畢,控制器的輸入為理想?yún)⒖寄P偷妮敵鰻顟B(tài)向量(和)以及車輛實(shí)際輸出的狀態(tài)向量(和),輸出為附加前輪轉(zhuǎn)向角(),也是車輛控制系統(tǒng)輸入變量。AFS控制器的作用是通過(guò)主動(dòng)增加或減小車輛的前輪轉(zhuǎn)向角來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向控制。由于大多數(shù)汽車采用前輪轉(zhuǎn)向的方式,所以本節(jié)基于前輪轉(zhuǎn)向汽車的動(dòng)力學(xué)模型來(lái)計(jì)算橫擺角速度。所以本章基于車輛的二自由度動(dòng)力學(xué)模型來(lái)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)。 汽車二自由度線性模型在汽車行駛過(guò)程中,駕駛員基本上是通過(guò)調(diào)整來(lái)控制車輪轉(zhuǎn)向的,進(jìn)而依靠車輪轉(zhuǎn)向時(shí)所產(chǎn)生的側(cè)向力來(lái)完成車輛的轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)。但滑模控制面臨抖振的不利影響,抖振來(lái)自于設(shè)置參數(shù)時(shí)對(duì)不確定性及擾動(dòng)的保守估計(jì)、控制函數(shù)的符號(hào)變化頻率遠(yuǎn)大于控制執(zhí)行器件的切換頻率和時(shí)滯等因素。此外,上訴四種趨近律都滿足式()的到達(dá)條件 滑模控制的優(yōu)點(diǎn)滑膜控制是變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)中的一種,適用于多種線性和非線性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。值小,則速度慢,滑??刂频恼{(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng);反之則速度快,調(diào)節(jié)時(shí)間短,但會(huì)引起較大的抖振。由滑動(dòng)模態(tài)的存在條件可以得到啟示是,主要狀態(tài)空間的點(diǎn)滿足 ()系統(tǒng)的解(位于s(x)0一側(cè))將趨近于s(x)=0表示的切換面,而且于有限時(shí)間內(nèi)到達(dá)切換面,s是標(biāo)量函數(shù)。終止點(diǎn)在到達(dá)滑模面后就沿著該面向原點(diǎn)運(yùn)動(dòng),而有所有終止點(diǎn)組成的區(qū)域叫做滑模區(qū),在該區(qū)上的運(yùn)動(dòng)稱為滑膜運(yùn)動(dòng)。 有一非線性控制系統(tǒng) ()確定切換函數(shù) ()尋求變結(jié)構(gòu)控制: ()這里變結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在,使得:1) 滑動(dòng)模態(tài)存在——存在性;2) 滿足到達(dá)條件:切換面S以外的相軌跡線將于有限的時(shí)間內(nèi)到達(dá)切換面;3) 切換面是滑動(dòng)模態(tài)區(qū),且滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)漸進(jìn)穩(wěn)定,動(dòng)態(tài)品質(zhì)良好。它是一種非線性控制,通過(guò)函數(shù)的切換來(lái)實(shí)現(xiàn),根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)偏離滑模面的程度來(lái)切換控制器的函數(shù)(控制律或控制器參數(shù)),從而使系統(tǒng)按照滑模規(guī)定的規(guī)律運(yùn)行以減小誤差的控制方法。 32 第二章 控
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