四轮独立驱动电动汽车动力学控制系统仿真

吉林大学学报(工学版) ›› 2004, Vol. ›› Issue (4): 547-553.

四轮独立驱动电动汽车动力学控制系统仿真

靳立强, 王庆年, 宋传学

吉林大学汽车工程学院, 吉林长春 130022

收稿日期:2004-05-04 出版日期:2004-10-01
通讯作者: 王庆年(1952- ),男,教授,博士生导师.E-mail:wqn@jlu.edu.cn
基金资助:
863国家高技术发展计划资助项目(2003AA501511)

Simulation of 4-wheel independent driving electric vehicle dynamics control system

JIN Liqiang, WANG Qingnian, SONG Chuanxue

College of Automotive Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China

Received:2004-05-04 Online:2004-10-01

摘要/Abstract

摘要： 论述了四轮独立驱动系统作为汽车驱动系统的优势及在电动汽车上应用的技术潜力。比较了ICEV动力学控制系统与EV动力学控制系统的区别,提出了四轮独立驱动电动汽车的新动力学控制方法。该方法利用前轮转向角和车速的前馈控制与基于质心侧偏角和横摆角速度的误差反馈控制相结合来控制车辆运动状态,并通过最优控制的方法确定了反馈系数。建立了整车数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件生成系统的仿真模型,对所述控制系统进行了仿真研究。结果表明:前馈与反馈相结合的控制系统在各种路面条件下均可明显改善汽车的动力学性能。

关键词: 车辆工程, 电动汽车, 四轮独立驱动, 动力学控制, 前馈+反馈控制

Abstract: The merits of 4-wheel independent driving(4WID) for vehicles and the possibility of implementation of this driving system in electric vehicles(VE) were discussed. The differences of the vehicle dynamics control(VDC) systems between internal combustion engine vehicles and VE were described, and a novel VDC approach to 4WID VE has been brought forward. The approach combines the feedforward compensation for the front wheel steering angle and vehicle speed and the feedback compensation based on the side slip angle and gas rate deflection to control the vehicle movement state. The factors of feedforward and feedback compensation were determined by the optimal control technique. An integrated EV mathematical model was thus built, and a simulation model generated by MATLAB/Simulink software was used to perform a simulation study. Results show the developed VDC system ensure a satisfactory vehicle dynamic performance under different road and driving conditions.

Key words: automotive engineering, electric vehicle, four motorized wheels, vehicle dynamics control, feedforward and feedback control compensation

中图分类号:

U469.72

靳立强, 王庆年, 宋传学. 四轮独立驱动电动汽车动力学控制系统仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2004, (4): 547-553.

JIN Liqiang, WANG Qingnian, SONG Chuanxue. Simulation of 4-wheel independent driving electric vehicle dynamics control system[J]. 吉林大学学报(工学版), 2004, (4): 547-553.

参考文献

[1] ALEKSANDER Hac, SIMPSON Melinda D. Estimation of vehicle side slip angle and yaw rate［C］∥SAE Paper 2000-01-0696.
[2] BUCKHOLTZ Kenneth R.Use of fuzzy logic in wheel slip assignment-part II:yaw rate control with side slip angle limitation［C］∥SAE Paper 2002-01-1220.
[3] PEERY T E,OZBAY H. H∞ optimal repetive conroller design for stable plants［J］. Jounral of Dynamic Systems, Measurement and Control, 1997,119:541-547.
[4] ALLEN R W, SZOSTAK H T. Steady state and transient analysis of ground vehicle handling［C］∥SAE Paper 870495.
[5] 靳立强.装限滑差速器后驱动汽车操纵稳定性研究［D］. 长春:吉林大学汽车工程学院,2002.JIN Liqiang. The study on the cntrollability and stability of rear drwing vehicle with limitted slip differential［D］. Changchun:College of Automotive Engineering, Jilin University, 2002.
[6] 郭孔辉.汽车操纵稳定性［M］.长春:吉林科学技术出版社, 1991.GUO Konghui. Controllability and Stablility of Vehicle［M］. Changchun:Jilin Science & Technology Publishing House, 1991.
[7] 王庆年, 曾小华, 王伟华. 混合动力技术在军用汽车上的应用［J］. 吉林大学学报:工学版,2003,33(1):38-41.WANG Qingnian, ZENG Xiaohua, WANG Weihua. Application of the hybrid poner on military vehicle［J］. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2003,33(1):38-41.
[8] UMENO T, ONO E, ASANO K, TANAKA A, ITO S, YASUI Y, SAWADA M. Estimation of tire-road friction using tire vibration model［C］∥SAE Paper 200211183.

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[14]	胡满江, 罗禹贡, 陈龙, 李克强. 基于纵向频响特性的整车质量估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 977-983.
[15]	刘国政, 史文库, 陈志勇. 考虑安装误差的准双曲面齿轮传动误差有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 984-989.

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