双电机驱动履带车辆直驶稳定性分层控制策略

针对双电机独立驱动履带车辆直线行驶车速往往会由于路面结构、参数的剧烈变化而失去稳定性,以及车辆两侧行驶阻力不同也会造成驱动电机转速不同而出现车辆偏驶现象的问题,提出了一种车辆直线行驶整车分层控制策略,上层控制车辆直线行驶车速稳定性,下层控制双侧电机转速同步,提高车辆直线行驶车速抗干扰性的同时减少行驶偏移量。围绕外界行驶阻力扰动问题,设计了Luenberger阻力观测器,并将其观测值反馈到上层积分滑模车速控制器中,以提高车速抗干扰性;下层控制器采用交叉耦合同步控制,补偿两侧电机输出转矩,以提高两侧电机的同步性。最后,通过RecurDyn+Matlab/Simulink联合仿真验证了本文控制策略的有效性。     

履带车辆高速转向极限速度研究

履带车辆转向,从转向半径的确定性上分类,有两种形式,一种是规定半径转向,另一种是自由半径转向,由于自由半径转向转向半径具有不确定性,所以掌握其转向规律,实施正确操作对提高车辆平均运动速度就显得尤为重要.本文结合某型履带车辆自由转向时的转向半径、角速度、运动速度,就如何提高自由转向的灵活性,以及高速转向的极限速度作如下阐述.     

履带车辆静液驱动系统的直驶裕度设计

以某静液驱动高速履带车辆为研究对象,通过引入爬坡裕度系数和速度裕度系数表征静液驱动履带车辆爬坡、最大车速等直驶工作能力。系数大小体现了系统克服动态冲击和工况适应能力的强弱,适宜的系数设置可以指导履带车辆静液驱动系统的设计。研究表明:在良好路面(如沙石土路)上爬坡裕度系数取值不小于1.07,速度裕度系数取值为1.67～1.88时可以基本满足车辆的直驶需求。     

分布式电驱动车辆CAN通信系统设计与实现

分布式驱动车辆能够独立驱动和控制每个车轮,具有结构紧凑,传动效率高,易于精确控制等特点.以多个电控单元协调控制系统的总线通信为研究对象,基于SAE J1939与CAN2.0B总线协议,设计了多控制节点间的数据通信协议,并利用控制器快速原型开发方法与自动代码生成技术构建了通信系统的软件与硬件平台.在车轮空载条件下,对通信系统进行了实车测试,结果表明,控制指令、电机转速、电机电流与控制器温度等信号传输正确可靠,通信系统抗干扰能力强,能满足底盘系统的实时性控制需求.     

在冰雪路面上静液驱动履带车辆转向的安全控制策略

在对静液驱动履带车辆转向行驶理论分析的基础上,综合考虑系统可承受最高压力48 MPa、车辆无侧滑、附着力足够(无打滑)等安全条件,设计了在冰雪路面高速履带车辆静液驱动转向控制策略。运用Matlab/Simulink软件对系统进行冰雪路面转向控制仿真分析,仿真结果验证了本文控制策略的可行性和有效性。     

一种履带车辆试验路路面谱的测定方法

介绍了一种在履带式装甲车辆负重轮轴上安装传感器测量路面谱的简便方法和数据处理过程.通过分析说明该方法的理论依据正确可行;通过实际的测量和数据处理,并与以往测量结果对比,说明该方法可以为虚拟样机仿真路面的生成提供数据支持.     

静液传动高速履带车辆转向参数匹配与控制

为了解决静液传动履带车辆转向时外侧系统压力容易过高以及转向轨迹控制问题,基于双侧轮边液压驱动结构特点,提出了外侧马达采用压力、发动机转速双参数控制,内侧跟随外侧采用速度闭环控制的转向控制策略,对目标相对转向半径与方向盘转角、车速,马达排量与发动机转速、系统压力等参数进行了匹配。建立了整车转向仿真模型与实车实验系统。仿真与实验结果表明,控制策略能有效控制系统压力,参数匹配结果能满足转向控制要求,车辆按照目标相对转向半径实现了准确快速转向。     

车辆防滑控制原型硬件在环试验

针对某4×2车辆,提出了一种适用于车辆驱动/制动工况的防滑控制算法。驱动防滑采用发动机力矩和驱动轮制动的联合控制方式,制动防滑采用基于门限值的制动控制方式。在Matlab/Simulink环境下建立了控制算法原型,并搭建了防滑控制系统硬件在环试验平台,通过硬件在环试验对控制算法原型进行的验证结果表明,算法能有效抑制车轮的过度滑转或滑移,提高车辆牵引性能、制动性能和操纵稳定性能。     

车辆姿态控制系统悬架阻尼控制策略

提出了车辆姿态控制系统的悬架阻尼控制策略。介绍了调试控制算法的软件在环仿真平台,采用软件在环仿真的方法进行了典型工况阻尼控制算法的调试。结果表明:车辆姿态阻尼控制算法能有效抑制转向“横摆”、“侧偏”与“侧倾”、制动“点头”及高速行驶时过大的的悬架动行程和车轮动载荷,改善车辆的操纵稳定性和平顺性。     

轮边驱动液压混合动力车辆再生制动控制策略

针对如何有效利用再生制动节约能量,合理分配各轮再生制动力,以及协调再生与摩擦制动的关系等影响混合动力车辆节能效果及制动安全的关键问题,以轮边驱动液压混合动力车辆为原型,根据垂直载荷变化、制动安全性、能量再生效率和储能元件充能状态等因素,提出了基于后向建模方法的轮边驱动液压混合动力车辆制动控制策略。通过在Matlab/Simulink环境下建立模型仿真进行验证,得到了典型工况下车速与液压蓄能器压力变化、再生制动能量回收的关系。结果表明,该控制策略能够在保证制动安全的前提下有效提高能量再生效率。     

A new braking force distribution strategy for electric vehicle based on regenerative braking strength continuity

Regenerative braking was the process of converting the kinetic energy and potential energy, which were stored in the vehicle body when vehicle braked or went downhill, into electrical energy and storing it into battery. The problem on how to distribute braking forces of front wheel and rear wheel for electric vehicles with four-wheel drive was more complex than that for electric vehicles with front-wheel drive or rear-wheel drive. In this work, the frictional braking forces distribution curve of front wheel and rear wheel is determined by optimizing the braking force distribution curve of hydraulic proportional-adjustable valve, and then the safety brake range is obtained correspondingly. A new braking force distribution strategy based on regenerative braking strength continuity is proposed to solve the braking force distribution problem for electric vehicles with four-wheel drive. Highway fuel economy test （HWFET） driving condition is used to provide the speed signals, the braking force equations of front wheel and rear wheel are expressed with linear equations. The feasibility, effectiveness, and practicality of the new braking force distribution strategy based on regenerative braking strength continuity are verified by regenerative braking strength simulation curve and braking force distribution simulation curves of front wheel and rear wheel. The proposed strategy is simple in structure, easy to be implemented and worthy being spread.     

四轮独立驱动电动汽车再生制动控制策略

为了提高四轮轮毂电机驱动的电动汽车续航里程,提出了综合考虑理想制动力分配和电机工作特性的再生制动控制策略。通过分析传统汽车理想制动力分配策略,综合考虑电机发电工作特性,在保证整车制动性能的基础上,通过减少机械制动的参与使整车前后轴电机均处于更好的发电状态,从而在保证整车制动效能的同时,回收更多的制动能量。通过CarSim和Matlab/Simulink商用软件联合仿真对提出的控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明:该控制策略能够通过有效地分配前后轴电机制动力和机械制动力,从而获得较好的制动能量回收效果。     

基于RBF神经网络调节的电动车驱动和再生制动滑模控制

针对电动车的驾驶模式多变和续驶里程短等主要问题,在建立控制系统主回路的基础上对电动车的驱动和再生制动过程进行了研究,设计了电动车用神经网络滑模控制器。该控制器包括两部分:一个RBF神经网络和一个滑模控制器,RBF神经网络对滑模控制器进行在线切换增益调节。实验结果表明,在车辆的驱动和再生制动过程中,神经网络滑模控制器与普通滑模控制器相比,其响应速度、稳态误差及鲁棒性明显改善,尤其在再生制动过程中,可以回收更多的能量,进一步延长了车辆的续驶里程,对节约能源很有意义。     

Regenerative braking control for hybrid electric vehicles under decelerating condition

The operating mode of a single shaft hybrid electric vehicle （SSHEV） in which the electric motor exerts negative torque on the shaft to imitate engine braking is analyzed. The method of determining the quantity of regenerative braking torque is proposed with the premise that the braking intensity required by the driver is satisfied. On this basis, factors that affect torque generated by the motor are listed, and how the battery＇ s temperature and state of charge （ SOC ） restrict and correct the braking torque is expounded. Finally, road test results show that the motor＇ s constant power or constant torque control is an effective way to recover the mechanical energy during decelerating.     

Slip-Control Strategy of Dual Independent Electric Drive Tracked Vehicle

In order to improve the brake performance of a dual independent electric drive tracked vehicle, a dynamic model for braking situation was established. Then, a sliding model controller(SMC) with an auxiliary system was designed to control the slip and its effectiveness was proved. A hardware-in-loop simulation through MATLAB/XPC was compared with the normal SMC and normal integral sliding mode controller (ISMC), the results show that SMC with the auxiliary system has a better performance:a smaller overshoot and steady state error.The disturbance is suppressed effectively. In the initial speed of 65.km/h, the brake distance was shortened by 3.4% and 6.8% compared with the other two methods,respectively. Finally, initial speeds of 30-36.km/h tests was carried out on a flat soil road. Compared with a no-control brake, the displacement was shortened by 1.8.m. It demonstrates the effectiveness of the slip-control strategy. In the same situation, the error between the simulation and test is 18.1%, which validates the accuracy of models.     

电传动车辆轮毂电机恒转矩弱磁控制策略

为了实现电传动装甲车用轮毂电机的高性能控制,开展先进的矢量控制方案研究. 为了获得良好的转矩、转速动态性能,采用转矩控制模式,设计基于全阶滑模观测器的电磁转矩估计方法. 基速以下,驱动系统采用最大转矩电流比（MTPA）控制策略,当转速大于基速时,结合轮毂电机的控制需求,提出并设计新颖的恒转矩前馈结合电压反馈的电流补偿弱磁控制方案. 基于90 kW内置式永磁同步电机（IPMSM）开展实验研究. 结果表明,所设计的转矩观测器能够保证较高的观测精度,误差基本小于5 N·m;电机转矩的跟随性能较好,动态误差小于5%;电机能够由MTPA运行模式平滑过渡到弱磁模式,严格按照所规划的弱磁路线运行. 在运行过程中,轮毂电机的转矩控制性能良好,转速响应快,能够满足电传动车辆的控制需求.     

电动汽车电驱动系统控制技术

对电驱动系统控制技术进行了研究和分析，介绍了当前电驱动系统控制新技术的应用与发展情况，为研究和开发电动汽车电驱动系统提供了参考。