轮毂电机驱动汽车差动助力转向建模与仿真 被引量：4

1

作者 高超 张缓缓 +2 位作者 闫业翠 李庆望 严帅 《农业装备与车辆工程》 2020年第10期27-32,共6页

针对轮毂电机驱动汽车建立了整车模型和差动助力转向系统模型,根据轮毂电机驱动汽车可以独立控制左右转向轮输出力矩的特性,通过控制汽车左右转向轮的差动力矩来实现减小驾驶员方向盘手力的目的,从而代替现有的电助力转向系统。通过设... 针对轮毂电机驱动汽车建立了整车模型和差动助力转向系统模型,根据轮毂电机驱动汽车可以独立控制左右转向轮输出力矩的特性,通过控制汽车左右转向轮的差动力矩来实现减小驾驶员方向盘手力的目的,从而代替现有的电助力转向系统。通过设计助力特性曲线来确定理想差动助力大小,然后通过转矩分配控制器控制轮毂电机的输出转矩。为了验证其可行性,通过MATLAB/Simulink平台对该模型进行了仿真分析,仿真结果表明:差动助力转向系统模型能够在车辆低速行驶时提高转向轻便性;当车辆高速行驶时,在提供转向助力时能保证驾驶员的路感。 展开更多

关键词 汽车 轮毂电机 差动助力 转向

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轮毂电机驱动汽车电子差速与差动助力转向的协调控制 被引量：26

2

作者 卢山峰 徐兴 +2 位作者 陈龙 王峰 王吴杰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第16期78-85,共8页

为提高轮毂电机驱动电动汽车转向过程的操纵稳定性和转向轻便性,提出电子差速与差动助力转向的协调控制方法,通过分配左右轮毂电机的转矩,实现对汽车转向稳定性和转向盘转向助力协调优化控制。分别对电子差速与差动助力转向控制方式进... 为提高轮毂电机驱动电动汽车转向过程的操纵稳定性和转向轻便性,提出电子差速与差动助力转向的协调控制方法,通过分配左右轮毂电机的转矩,实现对汽车转向稳定性和转向盘转向助力协调优化控制。分别对电子差速与差动助力转向控制方式进行分析,得出两种控制趋势以及与车辆状态变化响应的一致性,验证了协调控制的可行性;采用设置权重系数的方法设计了协调控制策略。分析车速及转向盘转角对车辆横摆角速度以及驾驶员转向盘转矩的影响,设计出车速自适应的协调控制权重系数。进行Matlab与CarSim的联合仿真以及实车道路试验验证,仿真与道路试验结果均表明协调控制策略兼顾了车辆差速转向稳定性与驾驶员转向盘转向助力的性能,实现了低速时差动助力转向控制为主以降低驾驶员转向手力,高速时电子差速为主以提高车辆稳定性的综合控制目标。 展开更多

关键词 电动汽车 轮毂电机驱动 电子差速 差动助力转向 协调控制

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用于电动轮驱动汽车的差动助力转向 被引量：22

3

作者 王庆年 王军年 +2 位作者 靳立强 胡长健 张向忠 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-6,共6页

根据电动轮汽车的各轮独立驱动特点,提出一种针对电动轮汽车的新型助力转向方式。着重讨论了差动助力转向的基本原理和可行性。应用Matlab及Simulink建立了整车和转向系模型,给出了目标扭矩分配的特性曲线及左右转向轮的扭矩输出的控制... 根据电动轮汽车的各轮独立驱动特点,提出一种针对电动轮汽车的新型助力转向方式。着重讨论了差动助力转向的基本原理和可行性。应用Matlab及Simulink建立了整车和转向系模型,给出了目标扭矩分配的特性曲线及左右转向轮的扭矩输出的控制算法,并进行了仿真验证。结果表明:对于电动轮驱动汽车,所提出的差动助力转向方法满足了转向轻便和驾驶路感要求,可以在保留传统机械转向系的前提下,成功应用于四轮独立驱动的电动汽车,提高电动轮汽车整车性能优势并降低成本。 展开更多

关键词 车辆工程 电动汽车 差动助力转向 仿真分析 电动轮 差动扭矩

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汽车差动助力转向系统的可拓协调控制 被引量：21

4

作者 陈无畏 孙晓文 汪洪波 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期324-335,共12页

根据电动轮汽车各轮扭矩独立可控的特点,改变左右转向轮的驱动力差提供转向助力,实现差动助力转向.考虑到差动助力转向系统对汽车稳定性的影响,利用Carsim/Simulink建立轮毂电机驱动电动汽车模型,设计了两层差动助力转向稳定性可拓协调... 根据电动轮汽车各轮扭矩独立可控的特点,改变左右转向轮的驱动力差提供转向助力,实现差动助力转向.考虑到差动助力转向系统对汽车稳定性的影响,利用Carsim/Simulink建立轮毂电机驱动电动汽车模型,设计了两层差动助力转向稳定性可拓协调控制系统.在上层控制器中,根据汽车行驶状态,建立可拓协调控制器,其中将二维可拓集合中的可拓距转换到一维可拓集合中计算,求解关联函数,确定各控制器输出权重.在下层控制器中,采用转向盘转矩直接控制策略,建立差动助力转向控制器;根据可拓域和非域中汽车状态的不同,实现基于横摆角速度和质心侧偏角的切换控制,进而建立横摆力矩控制器;基于二次规划方法对四轮驱动转矩优化分配,并根据所处的值域对3种不同的约束条件进行选择.最后利用Carsim和Matlab/Simulink在不同路面附着系数的双移线工况下进行仿真.仿真结果表明,与差动助力转向系统单独工作时相比,当路面附着系数为0.8时,该控制系统能够提高道路跟踪能力,横向偏差最多减少50%,纵向偏差最多减少30%,横摆角速度、质心侧偏角和侧向加速度明显减小,其均方根值分别优化了54.9%,21.4%和22.3%,改善了汽车操纵稳定性;当路面附着系数为0.4时,该系统能够避免汽车失稳,提高行车安全. 展开更多

关键词 电动汽车 横摆力矩 可拓协调 差动助力转向 关联函数

原文传递

分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制 被引量：19

5

作者 余卓平 冷搏 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期243-248,295,共7页

根据分布式驱动电动汽车前轮独立驱动的特点和拓扑结构,分析了其实现差动助力转向的可行性,并提出了差动助力转向闭环控制方法。基于纵向车速和转向盘转角确定了参考转向盘力矩,以它为控制目标设计了差动助力转向闭环控制策略,以改善车... 根据分布式驱动电动汽车前轮独立驱动的特点和拓扑结构,分析了其实现差动助力转向的可行性,并提出了差动助力转向闭环控制方法。基于纵向车速和转向盘转角确定了参考转向盘力矩,以它为控制目标设计了差动助力转向闭环控制策略,以改善车辆的转向性能。针对特定工况下电机输出转矩饱和的情况设计了遇限削弱积分变参数PI控制算法和回正识别策略与控制算法,保证在低速时转向盘能快速回到中间位置,而在高速时能提供一定的阻尼,以减小转向盘回正超调。实车试验结果表明:设计的控制算法可为驾驶员提供随车速而变的转向助力,从而减小转向盘力矩,改善车辆的转向轻便性;同时,能准确地判断回正状态,跟踪转向盘力矩参考值,显著改善回正工况车辆响应。 展开更多

关键词 分布式驱动电动汽车 差动助力转向 操纵性 变参数PI控制 PID控制

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分布式驱动电动汽车操纵性改善控制策略设计 被引量：14

6

作者 余卓平 刘军 +1 位作者 熊璐 冯源 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1088-1095,共8页

根据分布式电动汽车各轮驱动/制动转矩独立精确可控的特点,设计了一种改善车辆操纵性能的控制策略.根据不同车速下理想的助力特性曲线设计了差动助力转向控制策略以改善转向轻便性,根据优化的横摆角速度参考模型设计了转矩矢量分配控制... 根据分布式电动汽车各轮驱动/制动转矩独立精确可控的特点,设计了一种改善车辆操纵性能的控制策略.根据不同车速下理想的助力特性曲线设计了差动助力转向控制策略以改善转向轻便性,根据优化的横摆角速度参考模型设计了转矩矢量分配控制策略以改善操纵灵敏性,最后利用纵向力分配算法将两者结合形成差动助力转向/转矩矢量分配联合控制策略.实车试验结果表明,操纵性改善控制策略在保证驾驶员路感信息的前提下明显减小了转向盘转矩,减小了转向盘转角,降低了驾驶员操纵负担.明显提高了整车横摆角速度响应,有效地抑制了车辆的加速不足转向特性,显著地改善了分布式驱动电动汽车的操纵性能. 展开更多

关键词 分布式电动汽车 操纵性改善 差动助力转向 转矩矢量控制

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差动助力转向系统离线仿真验证 被引量：11

7

作者 王庆年 王军年 +2 位作者 宋世欣 李宝华 靳立强 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期545-551,共7页

根据电动轮汽车前轮独立驱动的特点,提出了一种针对电动轮汽车的新型助力转向方式——差动助力转向。首先讨论其基本原理及结构并应用Matlab/Simulink建立了整车和转向系模型,接着给出了旨在减小参考转向手力与实际转向手力差值的左右... 根据电动轮汽车前轮独立驱动的特点,提出了一种针对电动轮汽车的新型助力转向方式——差动助力转向。首先讨论其基本原理及结构并应用Matlab/Simulink建立了整车和转向系模型,接着给出了旨在减小参考转向手力与实际转向手力差值的左右转向轮的驱动转矩分配的控制策略,以及转向轮辅助回正控制算法。最后进行离线数字仿真,结果表明对于前轮独立驱动的电动车,所提出的差动助力转向系统既满足了转向轻便和驾驶路感良好的基本要求,又改善了转向轮回正性。 展开更多

关键词 电动轮汽车 差动助力转向 仿真验证

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轮毂驱动电动汽车差动助力转向变论域模糊PID控制 被引量：7

8

作者 张志勇 唐磊 +1 位作者 郝威 袁泉 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2019年第2期169-177,共9页

为改善轮毂驱动电动汽车的转向轻便性,提出了一种基于变论域模糊比例-积分-微分(PID)的差动助力转向控制方法。建立转向系统模型和理想助力特性模型,获得车辆转向行驶过程中的理想方向盘力矩;根据方向盘力矩偏差和偏差变化率的大小,调整... 为改善轮毂驱动电动汽车的转向轻便性,提出了一种基于变论域模糊比例-积分-微分(PID)的差动助力转向控制方法。建立转向系统模型和理想助力特性模型,获得车辆转向行驶过程中的理想方向盘力矩;根据方向盘力矩偏差和偏差变化率的大小,调整PID的3个控制参数,实现4个车轮的转矩分配控制;利用PID对车轮的滑移率进行控制,以避免车轮过度滑转;基于CarSim和MATLAB/Simulink软件的数字仿真进行了控制性能分析。结果表明:变论域模糊PID控制下车辆转向轻便性改善43.5%,横摆角速度误差均方根值为0.212rad/s;该方法能提高方向盘力矩跟踪理想力矩的精度,且有效地实现了车轮滑移率控制。 展开更多

关键词 轮毂驱动电动汽车 差动助力转向 模糊PID控制 变论域 滑移率控制

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电动汽车差动助力转向与主动前轮转向协调控制 被引量：6

9

作者 王军年 郭德东 +2 位作者 颜庭旭 Assadian Francis 罗正 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期776-783,共8页

装备差动助力转向(DDAS)系统的汽车匹配主动前轮转向(AFS)系统时,两者会相互干扰。DDAS助力时引入的横摆力偶矩会影响车辆的转向特性,反之,AFS的介入会导致转向盘转矩突变。为此,本文提出了一种差动协同主动转向(DDCAS)系统。首先,介绍... 装备差动助力转向(DDAS)系统的汽车匹配主动前轮转向(AFS)系统时,两者会相互干扰。DDAS助力时引入的横摆力偶矩会影响车辆的转向特性,反之,AFS的介入会导致转向盘转矩突变。为此,本文提出了一种差动协同主动转向(DDCAS)系统。首先,介绍了DDCAS系统的结构和动力学模型;然后,分别制定了DDAS和AFS的控制策略,分析了两系统的干扰机理,并制定了DDCAS控制策略。最后,在Matlab/Simulink与CarSim联合仿真平台上进行了典型工况的仿真分析,验证了本文控制策略的有效性。 展开更多

关键词 车辆工程 电动轮 差动助力转向 主动转向 横摆角速度增益 协调控制

原文传递

轮毂电机驱动汽车差动助力转向与横摆稳定性协调控制

10

作者 李胜琴 刘夏蕾 周洋 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第8期41-47,共7页

差动助力转向系统在转向助力时产生附加横摆力矩,影响车辆操纵稳定性,需要进行综合协调控制。针对轮毂电机驱动汽车,设计指数型差动助力转向助力特性曲线,提出差动助力转向系统控制策略;针对差动助力转向所产生的附加横摆力矩,基于分层... 差动助力转向系统在转向助力时产生附加横摆力矩,影响车辆操纵稳定性,需要进行综合协调控制。针对轮毂电机驱动汽车,设计指数型差动助力转向助力特性曲线,提出差动助力转向系统控制策略;针对差动助力转向所产生的附加横摆力矩,基于分层控制原理,设计了差动助力与横摆稳定性协调控制策略,上层控制器基于模糊PID原理进行横摆力矩的计算,下层控制器分别依据差动助力转向要求调整前轮驱动力矩,依据横摆稳定性需求调整后轮驱动力矩,使4个车轮的转矩分配满足横摆稳定性的需求。仿真结果表明:相比于无控制,双移线高速工况下协调控制的横向位移降低了0.46 m,相比于单独差动助力转向控制,横向位移降低了0.89 m;相比于单独差动助力转向控制,协调控制下的质心侧偏角降低了0.005 rad,横摆角速度降低了0.006 rad/s,其他实验工况下协调控制的横向位移、质心侧偏角以及横摆角速度的最大偏差量也均有所下降。 展开更多

关键词 差动助力转向 横摆稳定性 轮毂电机 协调控制 模糊PID

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轮毂驱动电动汽车的差动助力转向与回正控制 被引量：4

11

作者 张志勇 蒋文杰 +1 位作者 李博浩 王建波 《长沙理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第4期85-93,共9页

为了改善车辆转向轻便性和方向盘的回正能力,开展了利用左右车轮的转矩差实现差动助力转向和回正控制研究。首先利用转向系统模型预测方向盘力矩,根据助力特性曲线计算不同车速下的理想助力矩,由两者获得理想的方向盘力矩。以实测方向... 为了改善车辆转向轻便性和方向盘的回正能力,开展了利用左右车轮的转矩差实现差动助力转向和回正控制研究。首先利用转向系统模型预测方向盘力矩,根据助力特性曲线计算不同车速下的理想助力矩,由两者获得理想的方向盘力矩。以实测方向盘力矩与理想方向盘力矩的偏差作为控制目标,进而得到差动助力矩。以实现差动助力矩为目标,以横向稳定性为优化目标,基于二次规划方法对车轮驱动转矩进行最优分配,实现差动助力转向控制。最后根据方向盘转角特性,提出了差动助力转向与回正控制的结合方法。基于CarSim和MATLAB的联合仿真,证明提出的控制方法能改善车辆的转向轻便性和方向盘回正能力。 展开更多

关键词 电动汽车 轮毂驱动 差动助力转向 回正控制 转矩分配 二次规划 PID控制

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电动轮汽车差动助力转向稳定性控制策略 被引量：4

12

作者 陈国平 杨舒涵 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2018年第3期1-9,共9页

在建立驾驶员模型、差动转向系统及整车机电系统耦合动力学模型的基础上,考虑了系统存在的不确定因素,分析了驱动转矩和横摆力矩之间的耦合关系。以理想横摆角速度为控制目标,研究了融合模糊逻辑和滑模变结构控制的电动轮汽车差动转向... 在建立驾驶员模型、差动转向系统及整车机电系统耦合动力学模型的基础上,考虑了系统存在的不确定因素,分析了驱动转矩和横摆力矩之间的耦合关系。以理想横摆角速度为控制目标,研究了融合模糊逻辑和滑模变结构控制的电动轮汽车差动转向稳定性控制策略。通过模糊逻辑确定滑模趋近律在不同状态下的控制量,以补偿被控系统的不确定性和非线性的影响。仿真结果表明:所设计的稳定性控制器不仅可以有效地解决滑模变结构控制在高频下的抖振问题,而且在不同路面附着系数、不同车速以及侧向风的干扰下均能保证系统具有良好的稳定性。 展开更多

关键词 电动轮汽车 差动助力转向 稳定性 滑模变结构控制 模糊逻辑

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轮毂电机驱动汽车差动助力转向与稳定性协调控制 被引量：1

13

作者 高超 张缓缓 +1 位作者 李庆望 严帅 《智能计算机与应用》 2020年第3期209-217,共9页

针对轮毂电机驱动汽车,本文建立了整车模型和差动助力转向系统模型,根据轮毂电机驱动汽车可以独立控制左右转向轮输出力矩的特性,通过控制汽车左右转向轮的差动力矩来实现减小驾驶员方向盘手力的目的,从而代替现有的电助力转向系统。针... 针对轮毂电机驱动汽车,本文建立了整车模型和差动助力转向系统模型,根据轮毂电机驱动汽车可以独立控制左右转向轮输出力矩的特性,通过控制汽车左右转向轮的差动力矩来实现减小驾驶员方向盘手力的目的,从而代替现有的电助力转向系统。针对电动汽车行驶稳定性,设计了以车辆质心侧偏角和横摆角速度联合控制的横摆力矩控制器;针对差动助力转向和横摆力矩控制各自的特点和相互影响的关系,建立了差动助力转向与横摆力矩控制的可拓联合控制系统。最后基于Matlab/Simulink与Carsim联合仿真平台,利用经典的双移线工况进行了人车闭环仿真分析。仿真结果表明:联合控制系统能有效地改善车辆的转向轻便性和行驶稳定性,显著提高了车辆的操纵性能。 展开更多

关键词 轮毂电机驱动汽车 差动助力转向 稳定性控制

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轮毂驱动电动汽车的差动助力转向与回正控制 被引量：1

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作者 李林 崔海涛 《汽车世界》 2019年第20期71-71,共1页

随着经济的发展,人们生活水平的提高,人们逐渐意识到可持续发展的重要。在节能、环保和安全作为当今汽车发展三大主题的潮流下,电动汽车成为了汽车工业发展的焦点。轮毂电机驱动电动汽车将驱动电机与车轮集成为一个整体,不仅大大简化甚... 随着经济的发展,人们生活水平的提高,人们逐渐意识到可持续发展的重要。在节能、环保和安全作为当今汽车发展三大主题的潮流下,电动汽车成为了汽车工业发展的焦点。轮毂电机驱动电动汽车将驱动电机与车轮集成为一个整体,不仅大大简化甚至消除了传统的机械传动装置,更重要的提供了一种新型的车辆驱动形式。为了充分利用轮毂电机驱动电动汽车这一独特优势,有必要对其控制系统进行研究以改善车辆的操纵稳定性。本文就轮毂驱动电动汽车的差动助力转向与回正控制展开探讨。 展开更多

关键词 电动汽车 轮毂驱动 差动助力转向 回正控制

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