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分布式驱动电动汽车底盘动力学控制研究综述 被引量:34
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作者 殷国栋 张云 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2016年第8期13-19,26,共8页
分布式驱动电动汽车将电机直接置于轮辋中,在大幅简化车辆底盘结构、提高能量效率的同时,能实现轮毂转矩的精确测量与驱动力矩的快速响应,为改善车辆底盘动力学控制系统的安全稳定性提供了独特的优势,已经逐渐被国际汽车领域研究学者认... 分布式驱动电动汽车将电机直接置于轮辋中,在大幅简化车辆底盘结构、提高能量效率的同时,能实现轮毂转矩的精确测量与驱动力矩的快速响应,为改善车辆底盘动力学控制系统的安全稳定性提供了独特的优势,已经逐渐被国际汽车领域研究学者认为是最有发展潜力的电动汽车框架之一。分别从底盘纵向动力学控制、横向动力学控制、集成动力学控制等3方面对分布式驱动电动汽车动力学控制研究进展进行了综述,着重介绍了驱动防滑系统、回馈与防抱死协调制动系统、四轮独立转向系统、直接横摆稳定性控制系统、电子差速系统等电动汽车底盘动力学控制的新兴研究热点,并对分布式驱动电动汽车动力学控制研究未来的发展趋势做了几点展望。 展开更多
关键词 分布式驱动电动汽车 纵向动力学 横向动力学 参数估计 集成动力学控制
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基于多Agent的电动汽车底盘智能控制系统框架 被引量:8
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作者 殷国栋 朱侗 +2 位作者 任祖平 李广民 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第15期1796-1801,1817,共7页
为了解决传统集成控制框架灵活性和可扩展性不足以及传统汽车底盘控制系统不适用于新型分布式轮毂电机驱动纯电动汽车的问题,提出了基于多Agent的四轮独立驱动纯电动汽车的底盘智能动态综合控制系统框架,分析了框架各个层次的功能和相... 为了解决传统集成控制框架灵活性和可扩展性不足以及传统汽车底盘控制系统不适用于新型分布式轮毂电机驱动纯电动汽车的问题,提出了基于多Agent的四轮独立驱动纯电动汽车的底盘智能动态综合控制系统框架,分析了框架各个层次的功能和相互关系。以底层控制层中直接横摆力矩控制Agent为例,搭建控制器Agent模型。在MATLAB/Simulink和Carsim联合仿真环境中对前轮转向角阶跃输入工况进行仿真试验。仿真结果表明,搭建的控制器Agent较好地实现了预期的动力学控制目标,有效改善了车辆的横向操纵稳定性能,奠定了控制框架的基础。 展开更多
关键词 电动汽车底盘 多AGENT 控制框架 直接横摆力矩控制
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轮毂式电机驱动电动汽车主动悬架滑模控制研究 被引量:9
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作者 张云 孙劭泽 +3 位作者 李韶华 杨俊朋 王佳栋 《动力学与控制学报》 2021年第3期89-94,共6页
悬架作为车身、车架和车轮之间的一个连接结构系统,对车辆的行驶平顺性、操纵稳定性、驾乘舒适性等具有较大影响.针对新型主动悬架系统能改善驾乘舒适性、防止驾驶者的疲劳,以及保证极限工况危急时刻车辆操控权限的优点,建立采用悬置轮... 悬架作为车身、车架和车轮之间的一个连接结构系统,对车辆的行驶平顺性、操纵稳定性、驾乘舒适性等具有较大影响.针对新型主动悬架系统能改善驾乘舒适性、防止驾驶者的疲劳,以及保证极限工况危急时刻车辆操控权限的优点,建立采用悬置轮毂式电机驱动的电动汽车四分之一主动悬架模型,设计了基于电磁作动器的主动悬架滑模控制系统,运用李雅普诺夫判据证明了该系统的稳定性,并采用趋近律方法降低滑动模态带来的抖振影响.在Matlab/Simulink中进行四分之一主动悬架建模,与Carsim联合仿真实验,使用白噪声模拟的B级路面与冲击激励作为输入验证主动悬架系统的车身垂向加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷等性能,结果表明:设计的滑模控制系统能够减少车身所受影响,明显提高车辆的驾乘舒适性和平顺性. 展开更多
关键词 电动汽车 主动悬架 滑模控制 驾乘舒适性 平顺性
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混合动力汽车回馈制动与防抱死制动协调鲁棒控制 被引量:7
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作者 殷国栋 +1 位作者 陈南 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期1011-1016,共6页
提出了一种并联式混合动力汽车防抱死制动系统(ABS)和能量回馈制动的协调控制策略。针对防抱死制动系统的强非线性和时变特征,设计了基于滑移率切换面的ABS滑模变结构控制器。为削弱传统滑模控制中的颤振和补偿模型的不确定性,采用指数... 提出了一种并联式混合动力汽车防抱死制动系统(ABS)和能量回馈制动的协调控制策略。针对防抱死制动系统的强非线性和时变特征,设计了基于滑移率切换面的ABS滑模变结构控制器。为削弱传统滑模控制中的颤振和补偿模型的不确定性,采用指数趋近率方法来改善滑模运动段的动态品质和鲁棒性;能量回馈制动系统中,电池SOC、电机转速和制动强度等动态参数的影响较大,因此,采用T-S模糊逻辑控制策略动态调节电机制动转矩来提高制动能量的回收率。在Matlab/Simulink环境中建立整车制动系统模型,对所提出的协调控制策略在紧急制动和NEDC工况下进行仿真。结果表明:该策略在保证车辆制动稳定性的同时,能有效地提高制动能量的回收率,且具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 混合动力汽车 回馈制动 防抱死制动 滑模变结构控制 T-S模糊控制
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轮毂电机驱动电动汽车主动悬架μ综合鲁棒控制研究
5
作者 王佳栋 +4 位作者 徐利伟 严择圆 卢彦博 殷国栋 陈南 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期259-269,共11页
针对现有研究较少考虑轮毂悬架系统中非簧载质量增加及轮毂电机力矩在车轮处波动导致的车辆振动恶化问题,考虑轮毂主动悬架系统的簧上质量、悬架刚性和阻尼等参数不确定性及高阶非线性未建模动态等影响,采用线性分式变换(Linear fractio... 针对现有研究较少考虑轮毂悬架系统中非簧载质量增加及轮毂电机力矩在车轮处波动导致的车辆振动恶化问题,考虑轮毂主动悬架系统的簧上质量、悬架刚性和阻尼等参数不确定性及高阶非线性未建模动态等影响,采用线性分式变换(Linear fractional translation, LFT)方法建立面向μ综合鲁棒控制的定向轮毂悬置吸振式(Dynamic vibration absorber,DVA)主动悬架混合不确定系统动力学模型。在广义μ综合鲁棒控制系统的统一框架下,根据鲁棒μ综合奇异值理论设计轮毂主动悬架增广系统下的μ综合鲁棒控制器,并通过D-G-K迭代方法进行求解,μ综合分析显示,设计的μ综合控制器能在拥有良好稳定裕度的条件下保证主动悬架闭环系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能,并降低传统H_(∞)控制器的保守性。在Matlab/Simulink环境中通过频域和时域响应对控制器的可行性和有效性进行验证,仿真结果表明,设计的DVA-μ控制系统的综合性能优于DVA-H_(∞),DVA-μ控制器能有效抑制轮毂主动悬架系统的垂向振动,即使在外界干扰和多参数摄动下仍能较好地提高车辆行驶的平顺性及乘坐舒适性,有助于后续电动汽车主动悬架系统减振设计的理论借鉴。 展开更多
关键词 轮毂驱动 电动汽车 振动抑制 主动悬架 μ综合鲁棒控制
原文传递
基于模糊免疫PID的CVT速比控制研究 被引量:2
6
作者 周萍 孙跃东 《机械传动》 CSCD 北大核心 2013年第2期4-7,12,共5页
针对装备金属带式无级变速器的某款车型,确定了发动机的目标转速调节特性曲线和无级变速器的目标速比,建立了CVT液压控制执行机构的数学模型。考虑到CVT速比控制的时变非线性和时滞耦合性的特点,借鉴生物免疫系统中的免疫反馈原理,结合... 针对装备金属带式无级变速器的某款车型,确定了发动机的目标转速调节特性曲线和无级变速器的目标速比,建立了CVT液压控制执行机构的数学模型。考虑到CVT速比控制的时变非线性和时滞耦合性的特点,借鉴生物免疫系统中的免疫反馈原理,结合模糊控制和PID控制各自的优点,设计了模糊免疫PID速比控制器,并在Simulink环境下对CVT整车模型起步、急加速和上坡工况进行了仿真分析。结果表明,模糊免疫PID速比控制能够很好地跟踪目标速比,具有良好的动态响应性能和较高的稳态控制精度。 展开更多
关键词 金属带式无级变速器 模糊免疫PID 速比控制 仿真
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基于CSP和SFFS-SFBS的两级双向脑电导联特征选取方法 被引量:1
7
作者 张德明 殷国栋 +1 位作者 庄伟超 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期125-132,共8页
针对多任务运动想象条件下脑电导联选取质量差、搜索时间长的问题,提出了一种基于公共空间模式(CSP)和顺序浮动双向选择算法(SFFS-SFBS)的两级导联特征选取方法.首先,结合空域滤波分析各个被试的时频特性,确定相应的特征时间和特征频率... 针对多任务运动想象条件下脑电导联选取质量差、搜索时间长的问题,提出了一种基于公共空间模式(CSP)和顺序浮动双向选择算法(SFFS-SFBS)的两级导联特征选取方法.首先,结合空域滤波分析各个被试的时频特性,确定相应的特征时间和特征频率;然后由训练集的CSP滤波系数计算各个导联在特征提取过程中的权重大小,根据权重排序缩小导联搜索空间;最后,运用以训练集交叉检验正确率为评价准则的SFFS-SFBS算法在相应的搜索空间内双向选择最优的导联序列.实验结果表明,在保证较高分类正确率的前提下,与传统SFFS算法和改进SFFS算法相比,该方法选取的导联数量分别减少了51. 36%,47. 52%,对应的搜索时间缩短了90. 95%,80%.因此,基于CSP和SFFS-SFBS的两级特征选取方法可快速选择优质导联序列,有效提高脑机接口的实际使用性能. 展开更多
关键词 多任务运动想象 导联选取 公共空间模式 顺序浮动双向选择算法
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分布式驱动电动汽车双无迹卡尔曼滤波状态参数联合观测 被引量:8
8
作者 杨俊朋 +3 位作者 殷国栋 陈南 卢彦博 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第22期93-102,共10页
为实时观测分布式驱动电动汽车行驶过程中的车身质心侧偏角等状态及车辆惯性参数如车辆质量、横摆转动惯量等信息,针对车辆惯性参数估计易敏感于载荷参数变化的挑战,发展面向载荷参数不确定(乘客或货物加载)的纵向、侧向、横摆运动的四... 为实时观测分布式驱动电动汽车行驶过程中的车身质心侧偏角等状态及车辆惯性参数如车辆质量、横摆转动惯量等信息,针对车辆惯性参数估计易敏感于载荷参数变化的挑战,发展面向载荷参数不确定(乘客或货物加载)的纵向、侧向、横摆运动的四轮车辆非线性动力学系统估计模型,在融合轮毂转矩等车载多传感器信息的基础上,将能适应强非线性系统的无迹卡尔曼滤波引入到车辆惯性参数估计中,设计车辆并联双无迹卡尔曼滤波状态参数联合观测系统,其中一个无迹卡尔曼滤波器观测车辆速度、车身质心侧偏角等状态,而另一个无迹卡尔曼滤波器观测车辆惯性参数。在CarSim/Matlab高保真环境中使用双移线、正弦工况对观测器在不同的载荷加载条件的可行性和有效性进行仿真验证,结果表明:该观测系统能实时观测车辆运行的状态及车辆惯性参数,即使在重载荷加载条件下仍具有较高的观测精度。 展开更多
关键词 分布式驱动 电动汽车 状态观测 惯性参数 双无迹卡尔曼滤波
原文传递
分布式驱动电动汽车的平方根容积卡尔曼滤波状态观测 被引量:6
9
作者 殷国栋 +2 位作者 陈南 张宁 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期992-996,共5页
针对车辆动力学系统状态估计的非线性问题,引入非线性动态Dugoff轮胎模型来构建包括纵向、侧向、横摆和侧倾等8自由度的非线性车辆动力学状态估计系统.在融合车载多传感器信息的基础上设计了车辆动力学的平方根容积卡尔曼非线性滤波状... 针对车辆动力学系统状态估计的非线性问题,引入非线性动态Dugoff轮胎模型来构建包括纵向、侧向、横摆和侧倾等8自由度的非线性车辆动力学状态估计系统.在融合车载多传感器信息的基础上设计了车辆动力学的平方根容积卡尔曼非线性滤波状态观测器,对质心侧偏角、轮胎侧向力等关键状态进行观测.在Matlab/Simulink环境中搭建了Simulink-Carsim分布式驱动电动汽车系统状态估计联合仿真平台,采用双移线工况对观测器的可行性和有效性进行仿真验证.结果表明:传统的扩展式卡尔曼滤波状态观测器在车辆经历高侧向加速度过程中的观测值大幅偏离车辆运行状态的真实值,而设计的平方根容积卡尔曼非线性滤波状态观测器在整个双移线仿真工况下观测结果平稳,能实时反映车辆动力学系统的真实非线性运行状态,具有更小的观测误差和更高的观测精度. 展开更多
关键词 电动汽车 状态观测 平方根容积卡尔曼滤波 车辆动力学
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