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四轮独立转向/独立电驱动汽车四轮转向与横摆力矩集成控制研究 被引量:6
1
作者 李刚 李高超 +1 位作者 雷永强 陈静 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第5期147-150,154,共5页
四轮独立转向/独立电驱动汽车具有四轮转角、四轮驱动力矩独立可控的优势,易于实现整车集成控制,针对其驱动转向集成控制问题,论文研究了四轮转向与横摆力矩的集成控制方法。采用比例四轮转向控制方法,建立二自由度参考模型,应用最优控... 四轮独立转向/独立电驱动汽车具有四轮转角、四轮驱动力矩独立可控的优势,易于实现整车集成控制,针对其驱动转向集成控制问题,论文研究了四轮转向与横摆力矩的集成控制方法。采用比例四轮转向控制方法,建立二自由度参考模型,应用最优控制理论设计了四轮转向与横摆力矩集成控制器,通过对后轮附加转角控制和驱动力矩合理分配提高汽车操纵稳定性。应用CarSim与Matlab/Simulink搭建了整车模型、编写了控制程序,选取紧急避障双移线工况进行了仿真试验验证。试验结果表明研究的四轮独立转向/独立电驱动汽车集成控制方法能够保证汽车在紧急转向工况下具有良好的操纵稳定性。 展开更多
关键词 四轮独立转向/独立电驱动汽车 比例转向 驱动横摆力矩 集成控制 仿真实验
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四轮独立驱动电动汽车线控转向系统容错控制
2
作者 刘文光 王志民 +1 位作者 刘浩伟 秦晨阳 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第8期100-105,共6页
为解决四轮独立驱动电动汽车的线控转向系统故障造成的转向失效问题,提出了具有分层结构的线控转向系统容错控制方案。分层结构包括三层控制结构,在MPC参考模型层中,通过对期望路径进行跟踪,得到轨迹跟踪时的期望横摆角速度;在上层容错... 为解决四轮独立驱动电动汽车的线控转向系统故障造成的转向失效问题,提出了具有分层结构的线控转向系统容错控制方案。分层结构包括三层控制结构,在MPC参考模型层中,通过对期望路径进行跟踪,得到轨迹跟踪时的期望横摆角速度;在上层容错控制器中,设计MFASMC控制器得出横摆力矩,并通过PID方法对车速进行跟踪得到总的纵向力,在下层车轮纵向力分配层中,完成轮胎力的分配。在Carsim-Simulink仿真平台中进行了验证,研究结果表明:当线控转向系统出现故障时,基于分层结构的容错控制方法能够有效的跟踪期望路径,提高了车辆安全性。 展开更多
关键词 独立驱动汽车 线控转向系统 容错控制 分层控制
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四轮独立驱动电动汽车轨迹跟踪及稳定性协调控制
3
作者 陈舒平 赵治国 赵坤 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期185-196,共12页
针对紧急避障轨迹跟踪和车辆稳定性多目标控制问题,以四轮独立驱动智能电动汽车为研究对象,提出一种分层结构的轨迹跟踪及稳定性控制方法,上层控制器采用线性时变模型预测控制(LTV MPC)生成期望前轮转角和附加横摆力矩,并通过PID速度跟... 针对紧急避障轨迹跟踪和车辆稳定性多目标控制问题,以四轮独立驱动智能电动汽车为研究对象,提出一种分层结构的轨迹跟踪及稳定性控制方法,上层控制器采用线性时变模型预测控制(LTV MPC)生成期望前轮转角和附加横摆力矩,并通过PID速度跟踪将车速变化考虑到模型预测优化求解中生成总需求转矩,下层控制器采用二次规划将上层计算的广义力最优分配给四个车轮。其中,预测模型为8自由度车辆模型,被控对象为14自由度车辆模型,并建立联合工况刷子轮胎模型。不同车速,路面附着条件以及有无稳定性控制的双移线工况仿真结果表明,所提控制方法具有较好的鲁棒性和轨迹跟踪性能,极限工况下在保证车辆稳定性的同时提高了轨迹跟踪精度。 展开更多
关键词 独立驱动汽车 轨迹跟踪 横摆稳定性 模型预测控制 控制分配
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四轮独立驱动汽车偏转 差动协同转向路径跟踪 被引量:1
4
作者 刘晋霞 上官智翔 +1 位作者 杜现斌 闫笑笑 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第4期24-30,共7页
为改善四轮独立驱动汽车在不同车速与路面附着系数下的路径跟踪效果,提出了偏转差动协同转向控制策略。在二自由度动力学模型的基础上,建立多点预瞄与线性二次调节(LQR)结合的前轮偏转转向路径跟踪、滑模控制与四轮转矩优化分配结合的... 为改善四轮独立驱动汽车在不同车速与路面附着系数下的路径跟踪效果,提出了偏转差动协同转向控制策略。在二自由度动力学模型的基础上,建立多点预瞄与线性二次调节(LQR)结合的前轮偏转转向路径跟踪、滑模控制与四轮转矩优化分配结合的四轮差动转向路径跟踪,采用模糊控制对偏转转向与差动转向路径跟踪的权重进行自适应分配,建立包含路径跟踪层与转角、转矩分配控制层的偏转差动协同控制策略。利用Carsim与Simulink分别建立协同转向路径跟踪与LQR偏转转向路径跟踪联合仿真平台,取车速为54、72 km/h与路面附着系数为0.3、0.8的双移线工况进行仿真得出结论:相较于LQR偏转转向路径跟踪,协同转向路径跟踪在各工况下的横向跟踪精度与稳定性均有所提高。 展开更多
关键词 独立驱动汽车 偏转差动协同转向 路径跟踪 模糊变权重控制
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考虑驾驶员特性的四轮独立驱动电动汽车转向控制研究 被引量:8
5
作者 李刚 李高超 +1 位作者 韩海兰 宗长富 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第28期288-293,共6页
四轮独立驱动电动汽车四轮驱动力矩独立可控,在汽车控制方面相对于传统汽车具有显著优势,通过建立驾驶员不同转向特性参考模型和四轮驱动力矩控制进行考虑驾驶员特性的四轮独立驱动电动汽车转向控制研究。基于驾驶模拟器实验,在对驾驶... 四轮独立驱动电动汽车四轮驱动力矩独立可控,在汽车控制方面相对于传统汽车具有显著优势,通过建立驾驶员不同转向特性参考模型和四轮驱动力矩控制进行考虑驾驶员特性的四轮独立驱动电动汽车转向控制研究。基于驾驶模拟器实验,在对驾驶员转向特性进行分类和建立辨识模型的基础上,采用RBF神经网络建立了驾驶员不同转向特性的参考模型,给出了考虑驾驶员转向特性的整车控制原理,应用驾驶模拟器对所研究的控制方法进行了验证。验证结果表明:参考模型输出能够反映不同转向特性驾驶员期望的车辆响应,通过对四轮驱动力矩合理控制实现汽车跟踪驾驶员期望。 展开更多
关键词 驾驶员特性 独立驱动 汽车 转向控制
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四轮独立转向汽车比例方向阀驱动电路设计 被引量:3
6
作者 刘彩志 陈思忠 陈茜 《机电工程》 CAS 2002年第5期23-25,共3页
介绍了电液比例方向阀在四轮独立转向中的应用 ,阐述了其基本工作原理 ,根据原理进行了控制器的电路设计 ,最后通过试验论证了这种比例阀控制器的优越性和实用性。
关键词 独立转向 汽车 比例方向阀 驱动 设计 脉宽调制 流调节器 液比例控制系统
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基于滑模协调控制的四轮独立电驱动车辆稳定性控制研究 被引量:1
7
作者 张晓林 王保华 +2 位作者 邓召文 吴华伟 朱远志 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期51-57,共7页
针对四轮独立电驱动车辆动力学特性及驱动控制策略复杂等问题,提出了基于力矩分配系数法的驱动协同控制策略,并设计了驱动力矩滑模协调控制器,配合车辆失稳判断模块计算出车辆维持稳定所需的附加横摆力矩,同时利用载荷分配方法设计了驱... 针对四轮独立电驱动车辆动力学特性及驱动控制策略复杂等问题,提出了基于力矩分配系数法的驱动协同控制策略,并设计了驱动力矩滑模协调控制器,配合车辆失稳判断模块计算出车辆维持稳定所需的附加横摆力矩,同时利用载荷分配方法设计了驱动力矩最优分配控制器,基于载荷分配方法将驱动力矩分配至4个车轮,以维持车辆稳定行驶。为验证驱动协同控制策略的有效性,基于CarSim软件建立四轮独立电驱动车辆模型,并将提出的驱动协同控制策略和普通滑模控制策略进行仿真对比。结果表明:驱动协同控制策略使横摆角速度偏差降低了25%,质心侧偏角偏差降低了23%,能够满足车辆稳定性控制要求,同时降低了整车驱动力矩分配控制难度。 展开更多
关键词 滑模协调控制 稳定性控制 独立驱动 力矩分配控制
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基于四轮独立驱动电动汽车的动力学仿真模型 被引量:31
8
作者 靳立强 王庆年 +1 位作者 岳巍强 宋传学 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期3053-3055,共3页
四轮独立驱动技术是电动汽车驱动系统研究的热点。建立了包括转向角在内的18自由度四轮独立驱动电动汽车的动力学模型并详细给出了各运动方程。通过整车试验数据与相同工况下的仿真结果对比,表明所述模型可以以很好的精度反映汽车在各... 四轮独立驱动技术是电动汽车驱动系统研究的热点。建立了包括转向角在内的18自由度四轮独立驱动电动汽车的动力学模型并详细给出了各运动方程。通过整车试验数据与相同工况下的仿真结果对比,表明所述模型可以以很好的精度反映汽车在各种工况下的动力学性能。为开展四轮独立驱动电动汽车动力学控制研究奠定了基础。 展开更多
关键词 独立驱动 汽车 动力学模型 18自由度模型
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四轮独立驱动电动汽车能效分析与功率分配 被引量:11
9
作者 李仲兴 王吴杰 +2 位作者 徐兴 蒋侃 陈龙 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1037-1043,共7页
本文中分析了四轮独立驱动电动汽车样车的结构与原理,利用快速原型建立了分布式整车控制系统架构。通过轮毂电机及其控制器与样车的台架试验和底盘测功机道路模拟试验,得到了轮毂电机的转矩响应特性和能量效率曲线,采用最小二乘法拟合... 本文中分析了四轮独立驱动电动汽车样车的结构与原理,利用快速原型建立了分布式整车控制系统架构。通过轮毂电机及其控制器与样车的台架试验和底盘测功机道路模拟试验,得到了轮毂电机的转矩响应特性和能量效率曲线,采用最小二乘法拟合驱动电机控制规律。与此同时,鉴于轮毂电机及其控制器效率的非线性和在转矩区间的差异,提出了一种减少整车能量消耗的前后轴驱动力分配方法,并进行了样车道路试验。结果表明,通过驱动力分配进行整车能量优化,不同行驶速度下能效最大改善超过10%,优化驱动模式可进一步降低整车能耗。 展开更多
关键词 汽车 独立驱动 能量特性 功率分配
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四轮独立驱动电动汽车驱动力最优控制方法 被引量:10
10
作者 马雷 刘晶 +1 位作者 于福莹 王连东 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期1057-1062,共6页
基于对四轮独立驱动汽车进行的动力学分析,提出通过调节驱动电机的电流来控制各轮纵向力以提高车辆操纵稳定性的策略。建立了驱动系统的动态响应模型,并将其变换为驱动系统控制模型。提出整车控制方案和控制器参考输入的调整方法,并运... 基于对四轮独立驱动汽车进行的动力学分析,提出通过调节驱动电机的电流来控制各轮纵向力以提高车辆操纵稳定性的策略。建立了驱动系统的动态响应模型,并将其变换为驱动系统控制模型。提出整车控制方案和控制器参考输入的调整方法,并运用最优控制理论设计了驱动系统反馈控制器。最后采用等转矩和等功率驱动力分配策略进行实验,结果表明该方法能取得较好的控制效果。 展开更多
关键词 汽车 独立驱动 最优控制
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四轮独立驱动四轮转向电动试验样车的研制 被引量:4
11
作者 赵明慧 王连东 +2 位作者 马雷 刘超 安娜 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第13期1630-1634,共5页
研制出一辆四轮独立驱动四轮转向(4WD-4WS)电动试验样车,4个车轮分别由彼此独立的直流电机驱动,后轮转向机构由步进电机驱动跟随前轮转向。阐述了底盘总成、电气总成的结构及特点;采用等转矩、等功率两种模式分配四轮驱动力,进行了直线... 研制出一辆四轮独立驱动四轮转向(4WD-4WS)电动试验样车,4个车轮分别由彼此独立的直流电机驱动,后轮转向机构由步进电机驱动跟随前轮转向。阐述了底盘总成、电气总成的结构及特点;采用等转矩、等功率两种模式分配四轮驱动力,进行了直线行驶与转弯行驶的基本试验。结果表明,研制的4WD-4WS电动样车设计结构可靠、性能良好,为系统地进行动力学性能试验,以及寻找最佳的驱动力分配模式和最佳的四轮转向模式提供依据。 展开更多
关键词 独立驱动 转向 动试验样车 等转矩 等功率
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四轮独立转向-独立驱动电动车主动避障路径规划与跟踪控制 被引量:29
12
作者 杭鹏 陈辛波 +2 位作者 张榜 史鹏飞 唐廷举 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期170-176,共7页
四轮独立转向-独立驱动电动车(4WIS-4WID EV)具有低速机动性强、高速稳定性好的特点,是一种理想的智能车构型。本文中针对4WIS-4WID EV进行了主动避障系统的设计,主要包括避障路径规划和跟踪控制。首先基于车辆运动学模型,提出了采用七... 四轮独立转向-独立驱动电动车(4WIS-4WID EV)具有低速机动性强、高速稳定性好的特点,是一种理想的智能车构型。本文中针对4WIS-4WID EV进行了主动避障系统的设计,主要包括避障路径规划和跟踪控制。首先基于车辆运动学模型,提出了采用七次多项式的避障路径规划算法;然后基于简化2自由度车辆动力学模型,设计了模型预测路径跟踪控制器;为提高车辆主动避障过程中的操纵稳定性,路径跟踪控制算法采用四轮转向与直接横摆力矩控制技术。通过不同附着系数路面工况与侧风扰动工况仿真,验证了所设计的主动避障系统具有良好的避障能力和鲁棒性。 展开更多
关键词 独立转向独立驱动动车 避障 路径规划 跟踪控制 模型预测控制
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四轮轮毂电机独立驱动电动汽车轨迹跟踪与横摆稳定性协调控制研究 被引量:36
13
作者 张雷 赵宪华 王震坡 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期1513-1521,共9页
为了提高智能汽车在高速、低附着等极限工况下轨迹跟踪的精度和车辆稳定性,本文中依托四轮轮毂电机独立驱动电动汽车平台,提出了一种基于分层架构的轨迹跟踪与直接横摆力矩协调控制策略,包含上层控制器和下层控制器。首先,上层控制器基... 为了提高智能汽车在高速、低附着等极限工况下轨迹跟踪的精度和车辆稳定性,本文中依托四轮轮毂电机独立驱动电动汽车平台,提出了一种基于分层架构的轨迹跟踪与直接横摆力矩协调控制策略,包含上层控制器和下层控制器。首先,上层控制器基于3自由度车辆动力学模型建立了模型预测控制器,考虑多种非线性约束,利用理论分析优化预测时域和控制时域,并通过优化求解得到前轮转角和附加横摆力矩。然后,下层控制器以轮胎负荷率最小化为目标函数进行车轮纵向力优化分配,考虑到控制策略实时性要求,运用有效集算法求解最佳转矩分配。最后,采用CarSim&Simulink联合仿真,在不同车速与不同附着条件下验证了所设计的轨迹跟踪与横摆稳定性协调控制器的有效性。 展开更多
关键词 智能汽车 独立驱动汽车 轨迹跟踪 横摆稳定性控制
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四轮独立驱动电动汽车行驶状态级联估计 被引量:4
14
作者 陈特 陈龙 +2 位作者 蔡英凤 徐兴 江浩斌 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期241-249,共9页
建立三自由度车辆模型与轮胎模型,提出电驱动轮模型并将其应用到纵向力估计中,基于自适应高阶滑模观测器实现轮胎纵向力的估计,利用纵向力观测器(longitudinal force observer, LFO)输出值作为已知输入,结合信息融合滤波(information fu... 建立三自由度车辆模型与轮胎模型,提出电驱动轮模型并将其应用到纵向力估计中,基于自适应高阶滑模观测器实现轮胎纵向力的估计,利用纵向力观测器(longitudinal force observer, LFO)输出值作为已知输入,结合信息融合滤波(information fusion filter, IFF)算法提出一种车辆状态级联估计方法。进行仿真实验、台架实验以及实车道路实验。研究结果表明:设计的纵向力观测器具有较高的纵向力估计精度,基于信息融合滤波的车辆状态估计方法能够实时跟踪车辆状态且估计性能优于扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter, EKF)。 展开更多
关键词 汽车 独立驱动 纵向力估计 车辆状态 高阶滑模观测器
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四轮独立驱动电动汽车车速估计研究 被引量:14
15
作者 宗新怡 李刚 邓伟文 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第9期83-85,共3页
针对四轮独立驱动电动汽车四轮转矩易于获得的特点,基于无轨卡尔曼滤波(UKF)理论设计了四轮独立驱动电动汽车纵向车速和侧向车速估计算法。该算法利用纵向加速度、侧向加速度和横摆角速度等低成本传感器测量信号,采用带有HSRI轮胎的具... 针对四轮独立驱动电动汽车四轮转矩易于获得的特点,基于无轨卡尔曼滤波(UKF)理论设计了四轮独立驱动电动汽车纵向车速和侧向车速估计算法。该算法利用纵向加速度、侧向加速度和横摆角速度等低成本传感器测量信号,采用带有HSRI轮胎的具有纵向、侧向和横摆运动的非线性三自由度估算模型,实现对四轮独立驱动电动汽车的纵向车速、侧向车速的实时估算。仿真实验结果表明:算法能够准确估算四轮独立驱动电动汽车纵向车速和侧向车速。 展开更多
关键词 独立驱动 汽车 车速估计 UKF
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四轮独立驱动电动汽车EPS特性仿真 被引量:3
16
作者 曹景胜 李刚 +2 位作者 耿涛 郭银景 段敏 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第5期839-844,共6页
针对四轮独立驱动电动汽车驱动方式的特点,建立了电动助力转向(EPS)系统动力学模型和助力电机模型,引入转向盘力矩和行车速度两个控制变量确定最佳的辅助转向电流,得到EPS系统的转向助力特性曲线,并对其进行了分析.基于模糊控制方法设计... 针对四轮独立驱动电动汽车驱动方式的特点,建立了电动助力转向(EPS)系统动力学模型和助力电机模型,引入转向盘力矩和行车速度两个控制变量确定最佳的辅助转向电流,得到EPS系统的转向助力特性曲线,并对其进行了分析.基于模糊控制方法设计了EPS系统的控制器,在设置符合国标要求的转向轻便性、回正等试验工况下对所搭建的EPS系统进行MATLAB/Simulink和Carsim的联合仿真.仿真结果表明所得到的助力特性曲线达到了控制预期目标,改善了转向时的路感,具有良好的助力效果,提高了电动汽车的操作灵敏度以及转向稳定度. 展开更多
关键词 汽车 独立驱动 动助力转向 模糊控制 转向试验
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四轮轮毂电机独立驱动电动汽车的振动特性分析 被引量:2
17
作者 杨蔚华 方子帆 何孔德 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2015年第5期96-100,109,共6页
以四轮轮毂电机独立驱动电动汽车为研究对象,为全面分析轮毂电机引起的垂向振动负效应,建立了电动轮车整车振动系统的动力学模型,在Matlab软件平台下,采用模拟的随机路面谱作为整车四轮路面输入,对电动轮车的行驶平顺性进行仿真和评价,... 以四轮轮毂电机独立驱动电动汽车为研究对象,为全面分析轮毂电机引起的垂向振动负效应,建立了电动轮车整车振动系统的动力学模型,在Matlab软件平台下,采用模拟的随机路面谱作为整车四轮路面输入,对电动轮车的行驶平顺性进行仿真和评价,分析比较了轮胎刚度、悬架阻尼和轮毂电机质量等系统参数对平顺性的影响,为后续轮毂电机的设计和垂直振动控制策略提供参考. 展开更多
关键词 独立驱动 汽车 动力学模型 平顺性
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四轮独立驱动电动车转向助力模糊控制方法研究 被引量:1
18
作者 付翔 唐秋云 +1 位作者 黄斌 孙威 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2017年第10期6-11,共6页
为了提高四轮独立驱动(4WID)电动车的转向轻便性,采用模糊控制方法对转向轮的力矩分配进行研究。通过对4WID电动车的转向和助力过程进行分析和标定,设计了以转向盘转角和转角变化率作为输入语言,左、右转向轮力矩差作为输出语言的前轮... 为了提高四轮独立驱动(4WID)电动车的转向轻便性,采用模糊控制方法对转向轮的力矩分配进行研究。通过对4WID电动车的转向和助力过程进行分析和标定,设计了以转向盘转角和转角变化率作为输入语言,左、右转向轮力矩差作为输出语言的前轮转向力矩分配模糊控制器,并利用双纽线实车试验对该方法进行验证。结果表明,车辆转向时转向轮力矩和滑动率得到有效控制,转向盘转矩减小,达到了助力转向的效果。 展开更多
关键词 独立驱动 动车 转向助力 模糊控制 道路试验
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微型四轮独立驱动电动汽车动力参数设计与验证
19
作者 舒雄 高银桥 《郑州轻工业学院学报(自然科学版)》 CAS 2015年第2期83-87,共5页
根据自主设计的微型四轮独立驱动电动汽车设计参数及要求,对其驱动电机功率、动力电池容量与组数等进行匹配设计,通过AVLCruise软件进行仿真验证,并将设计参数应用于电气系统设计及元器件参数选择.实车测试结果表明:匹配的动力系统各参... 根据自主设计的微型四轮独立驱动电动汽车设计参数及要求,对其驱动电机功率、动力电池容量与组数等进行匹配设计,通过AVLCruise软件进行仿真验证,并将设计参数应用于电气系统设计及元器件参数选择.实车测试结果表明:匹配的动力系统各参数满足实际需求,不同行驶工况下主干回路电流曲线可满足设计要求. 展开更多
关键词 独立驱动 微型汽车 参数匹配设计
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四轮独立驱动电动汽车驱动力矩分配方法 被引量:5
20
作者 朱文静 李刚 姬晓 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2022年第3期41-47,共7页
为提高四轮独立驱动电动汽车(4WIDEV)行驶中的稳定性,提出以优化轮胎负荷率为目的,应用二次规划理论的驱动力矩分配方法。设计驱动力矩控制策略,对比规则分配、优化规则分配与二次规划分配方法,在CarSim与Simulink联合仿真平台中建立4WI... 为提高四轮独立驱动电动汽车(4WIDEV)行驶中的稳定性,提出以优化轮胎负荷率为目的,应用二次规划理论的驱动力矩分配方法。设计驱动力矩控制策略,对比规则分配、优化规则分配与二次规划分配方法,在CarSim与Simulink联合仿真平台中建立4WIDEV整车模型,选取方向盘转角为增幅正弦信号的工况、加速单移线工况,将二次规划分配方法与优化后的规则分配方法进行对比实验。结果表明:采用二次规划理论的驱动力矩分配方法能够更好地降低轮胎负荷率,有效提升轮胎的稳定裕度,进一步提高车辆行驶的安全性。 展开更多
关键词 独立驱动 汽车 驱动力矩 二次规划 胎负荷率
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