四轮驱动电动汽车性能仿真与实验研究
- 格式:pdf
- 大小:324.45 KB
- 文档页数:5
四轮独立驱动电动汽车整车控制策略仿真研究
王灿
【期刊名称】《成都工业学院学报》
【年(卷),期】2024(27)1
【摘要】基于控制器局域网总线(CAN)对四轮独立驱动电动汽车整车控制策略进行优化。
控制策略采用了将比例积分微分(PID)与模糊算法融合的模糊比例积分微分控制算法,使用CAN总线进行整车控制,经模糊PID控制算法可获得车轮滑转率最优比及电机转动转矩,可有效实现驱动的防滑操作。
并基于Matlab软件建立的整车动力学模型进行政策控制策略的仿真,模糊PID控制算法控制仿真结果表明,调节电机信号输出后,及时进行信号反馈,可形成特定闭环控制系统,实现实际滑转率稳定在最优滑转率附近,并且稳定性高,控制较精准。
在模糊PID控制算法控制下,当转向角较小时,4个轮胎纵向力输出基本相等。
在转向工况下,两转向前轮,尤其是外侧转向轮,则会输出较大侧向力,在不转向工况下,两后轮输出具有较小的侧向力。
在转向工况下,仿真结果在可接受范围内,结果验证了控制策略的合理性。
【总页数】7页(P18-24)
【作者】王灿
【作者单位】泉州师范学院交通与航海学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.轮毂驱动电动汽车整车操纵稳定性仿真研究
2.基于模糊控制的后轮独立驱动纯电动汽车驱动控制策略研究
3.前后轴独立驱动的增程式电动汽车整车控制策略
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
四轮独立驱动电动汽车驱动防滑控制仿真研究作者:廖自力蔡立春刘春光来源:《现代信息科技》2018年第02期摘要:为解决车辆在起步或加速过程中车轮容易打滑的问题,本文以单轮车辆为研究对象,在Matlab/Simulink中建立了车辆模型、轮胎模型和电机模型。
设计了模糊控制器,并对建立的汽车驱动防滑控制模型进行仿真研究,得出仿真曲线。
结果表明,建立的汽车模型符合实际,设计的模糊控制算法能够实时对车辆转矩进行调节,从而有效控制汽车滑移率,提高汽车驱动稳定性,其性能优于传统的PID控制器,具有较高实际应用价值。
关键词:电动汽车;滑移率;防滑控制;模糊控制;PID控制中图分类号:U469.7 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2018)02-0041-03Simulation Research on Anti-skid Control of Electric Vehicle Driven by FourWheel Independent DriveLIAO Zili,CAI Lichun,LIU Chunguang(Armorde Forces Academy of PLA Army,Beijing 100072,China)Abstract:In order to solve the problem that the wheel slips easily during the starting or accelerating process of the vehicle.In this paper,a single wheel vehicle is taken as the research object.A vehicle model,a tire model and a motor model are established in Matlab/Simulink.The fuzzy controller is designed,and the simulation research on the model of automobile driving anti slip control is carried out,and the simulation curve is obtained.The results show that the vehicle model is consistent with the actual,the fuzzy control algorithm to design of real-time vehicle torque adjustment,so as to effectively control the vehicle slip rate,improve vehicle driving stability,its performance is better than the traditional PID controller,it has the practical application value.Keywords:electric vehicle;slip rate; antiskid control;fuzzy control;PID control0 引言汽车在起步或加速时车轮容易发生打滑,这时就需要对驱动轮上的转矩进行调节。
四轮驱动电动汽车差动助力转向系统联合仿真与试验王军年;王庆年;宋传学;靳立强;胡长健【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2010(0)6【摘要】基于AMESim软件建立了四轮独立驱动电动汽车动力学仿真模型,并应用Matlab/Simulink建立了差动助力转向控制系统模型,在此基础上研究了旨在降低转向盘手力和辅助转向轮回正的左右前轮转矩分配控制策略,并采用后轮差动实现车辆横摆校正.联合仿真结果表明,该差动助力转向控制策略在满足转向轻便性、路感回馈及辅助回正基本要求的同时,还可以补偿前轮差动驱动对车辆稳定性的影响,提高了差动助力转向技术的实际应用能力.通过差动助力转向控制系统的快速原型实车双移线道路试验进一步验证了该系统的转向助力可行性和路感保持能力.【总页数】8页(P7-13,30)【作者】王军年;王庆年;宋传学;靳立强;胡长健【作者单位】吉林大学汽车动态模拟国家重点试验室,130025,长春;吉林大学汽车动态模拟国家重点试验室,130025,长春;吉林大学汽车动态模拟国家重点试验室,130025,长春;吉林大学汽车动态模拟国家重点试验室,130025,长春;吉林大学汽车动态模拟国家重点试验室,130025,长春【正文语种】中文【中图分类】U469.72【相关文献】1.基于带传动的四轮驱动传动系统的仿真与试验 [J], 王培通;周勇;徐照耀;吴昊2.差动助力转向系统离线仿真验证 [J], 王庆年;王军年;宋世欣;李宝华;靳立强3.高地隙四轮驱动喷雾机防滑系统控制仿真与试验 [J], 倪静;毛罕平;韩绿化;张晓东;顾建;左志宇4.基于CarSim/Simulink联合仿真的四轮驱动电动汽车稳定性研究 [J], 严帅;张缓缓;李庆望;高超5.基于六自由度平台的电动助力转向系统(EPS)试验仿真分析 [J], 郑晓东;朱留存因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《电动汽车动力系统设计及仿真研究》篇一一、引言随着环保意识的逐渐增强和能源危机的日益严峻,电动汽车因其低排放、低噪音和高能效等优点,已成为未来汽车工业发展的主要方向。
动力系统作为电动汽车的核心部分,其设计及仿真研究显得尤为重要。
本文旨在探讨电动汽车动力系统的设计及其仿真研究,为电动汽车的研发提供理论依据和技术支持。
二、电动汽车动力系统设计1. 电池系统设计电池系统是电动汽车的动力来源,其性能直接影响到整车的性能。
电池系统设计应考虑电池类型、容量、充放电性能、安全性及成本等因素。
目前,锂离子电池因其高能量密度、长寿命和环保性等优点,已成为电动汽车电池的主流选择。
在电池系统设计中,还需关注电池管理系统(BMS)的设计,以实现对电池状态的实时监控和保护。
2. 电机系统设计电机系统是电动汽车的动力输出部分,其性能直接影响到整车的动力性和能效。
电机系统设计应考虑电机的类型、功率、转矩、效率及可靠性等因素。
目前,永磁同步电机和交流感应电机因其高效率和低成本等优点,在电动汽车中得到了广泛应用。
3. 控制器系统设计控制器系统是电动汽车动力系统的核心控制部分,负责协调和控制电池、电机等各部分的工作。
控制器系统设计应考虑控制策略、算法、硬件和软件等方面。
通过优化控制策略和算法,实现能量的高效利用和整车性能的优化。
三、动力系统仿真研究动力系统仿真研究是电动汽车设计的重要环节,通过对动力系统的仿真分析,可以预测整车的性能和能效,为动力系统的设计和优化提供依据。
1. 仿真模型的建立根据电动汽车动力系统的结构和工作原理,建立各部分的仿真模型。
通过设定仿真参数和边界条件,实现对动力系统的仿真分析。
2. 仿真分析通过对仿真结果的分析,可以得出整车的性能参数、能效及各部分的工作状态。
通过对比不同设计方案和参数的仿真结果,为动力系统的优化提供依据。
四、结论本文对电动汽车动力系统的设计及仿真研究进行了探讨。
通过对电池系统、电机系统和控制器系统的设计,实现了对电动汽车动力系统的全面优化。
第37卷 第3期Vol. 37 No. 3新乡.学院学报..Journal of Xinxiang University 2020年3月May. 2020基于ADVISOR 的四轮驱动电动汽车的仿真曹洁,肖平(安徽工程大学机械与汽车工程学院,安徽芜湖241000)摘 要:为了应对能源危机与环境恶化问题,以某款四轮驱动电动汽车为研究对象进行建模和仿真。
基于该汽车的系统结构与工作原理研究了其主要部件匹配和参数配置问题,利用ADVISOR 软件对整车模型进行了二次开发,建立了该汽 车的仿真模型。
以新欧洲驾驶循环工况为测试条件进行了仿真试验,得到了最优的四轮驱动电动汽车的整车参数配置, 为四轮驱动电动汽车的研究提供了有价值的参考。
关键词:四轮驱动电动汽车;ADVISOR ;二次开发;建模仿真中图分类号:TP391.9;U469.7文献标识码:A 文章编号:2095-7726(2020)03-0067-04随着石油资源日益枯竭和环境污染愈发严重,国 内外学者开始关注新能源汽车的研究,氢能源汽车、混 合动力电动汽车和纯电动汽车等新型汽车相继问世。
氢能源汽车虽然符合无污染的设计理念,但氢气的制 造和存储是比较困难的,因此氢能源汽车的研发和推广比较缓慢。
混合动力汽车的续航里程虽然不受限制, 但仍需内燃机提供动力,汽油的利用率也比较低,燃烧过程仍产生大量的污染物。
纯电动汽车弥补了混合动力汽车的不足,实现了尾气的零排放,更加节能和环保⑴, 缺点是动力不足。
而四轮驱动电动汽车克服了以上缺点,具有行驶更加稳定、通过能力更强等优点。
孟庆华等⑵利用ADVISOR 软件建立了装有轮毂电机的电动汽车的动力系统模型,并进行了仿真研究O 马如斌等⑶基于电机的经济性和动力性,研究了前驱 纯电动汽车。
薛涛等⑷对前驱纯电动汽车的整车模型进行了仿真,对整车参数进行了优化。
李文文等⑸利用 遗传算法优化了动力系统参数,得出了一组最优的整车参数。
四轮独立驱动电动汽车仿真平台开发郝亮;郭立新;刘树伟【摘要】设计了轮边电机驱动和线控转向系统的结构,建立了电动汽车的线控转向系统和轮边电机的数学模型.采用Carsim与MATLAB/Simulink软件进行联合仿真,建立了基于线控转向的四轮轮边电机独立驱动的电动汽车整车动力学仿真研究的平台;通过选择典型的New York和开环控制的稳态圆周转向试验工况仿真工况,对所搭建的电动汽车的驱动和转向特性进行了仿真验证.仿真试验结果表明:所搭建的电动汽车动力学仿真平台在两种典型工况下均能较为合理地反映出四轮独立驱动的电动汽车的轮边电机输出转矩和转向系统响应特性,为开展四轮轮边电机独立驱动的电动汽车动力学控制研究奠定了良好的基础.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)027【总页数】5页(P248-252)【关键词】轮边电机;线控转向;联合仿真;动力学仿真平台;驱动和转向特性【作者】郝亮;郭立新;刘树伟【作者单位】辽宁工业大学汽车与交通工程学院,锦州121001;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110819;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110819;辽宁工业大学汽车与交通工程学院,锦州121001;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】U469.72能源与环境压力使得电动汽车成为目前世界汽车工业研发焦点[1]。
由于轮边电机的四轮独立驱动电动汽车具有各轮运动系统解耦控制,无发动机、传动系总成及易于实现四轮驱动底盘集成控制等特点,有利于降低整车质量、增加续驶里程、布置灵活、整车控制功能更加完善[2],它必然会成为电动汽车未来发展趋势。
但是这种形式的电动汽车在特定工况下的运动状态和响应均较为复杂、具有非线性与时变等特点。
因此,如果能够建立一个基本反映汽车各项动力学性能的电动汽车整车动力学仿真平台,对于电动汽车底盘集成控制、快速高效的完成系统内各主要机构的匹配和整车动力学参数的优化等方面研究具有重要意义。
汽车四轮转向建模与仿真研究的开题报告
一、研究背景
在现代汽车的设计中,四轮转向技术被广泛应用。
四轮转向技术能够改变汽车的转弯半径、提高行驶的稳定性和安全性,缩短刹车距离等。
因此,研究四轮转向技术
的建模与仿真,对于设计高性能的汽车具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在建立汽车四轮转向技术的模型,并基于该模型进行仿真研究,以探究四轮转向对于汽车操控性能的影响。
三、研究内容
1. 四轮转向的原理及分类
本部分主要对汽车四轮转向的原理和分类进行介绍和分析,包括四轮转向的种类、工作原理以及优缺点等。
2. 四轮转向模型的建立
本部分主要对四轮转向的建模进行研究,包括车辆动力学模型和转向系统模型,针对四个轮子做出相应的控制策略,通过建立数学模型描述转向系统的运动方程。
3. 四轮转向系统仿真研究
本部分主要以Matlab/Simulink为主要仿真工具,针对建立的四轮转向系统模型,进行运动控制系统及传动系统方面的仿真研究,对四轮转向系统进行测试和性能评估。
四、预期成果
本研究预期完成以下工作:
1. 分析和总结四轮转向技术的优缺点和应用场景;
2. 建立汽车四轮转向技术的模型并进行仿真研究;
3. 完成四轮转向系统的性能测试,并针对测试结果进行分析和总结。
五、研究意义
通过本研究,可以更好地理解和认识汽车四轮转向技术,为汽车制造业的发展提供新的技术支持。
此外,本研究的成果也为未来的汽车设计和控制系统开发提供了参考和借鉴,为提高汽车的性能和安全性做出了贡献。
基于CarSim和Matlab四轮独立驱动轮毂电机电动汽车驱动控制系统的研究针对四轮独立驱动轮毂电机电动汽车驱动控制系统进行了建模与仿真,在传统PID的基础上引入SOA智能优化算法,最后验证了所建立的CarSim和Matlab 车辆模型的合理性。
标签:电动汽车;驱动控制系统;车辆模型;SOA智能优化算法0 引言近年来,绿色环保与可持续发展成为日益重要的发展理念。
本文研究的轮毂电机驱动电动汽车在现有商用化电动汽车的基础上省略了减速器、差速器和传动轴等机械零部件部件,直接由整车控制器发出控制信号直接控制车轮,这样节省车内空间,更容易实现电动车的微型化、轻量化[1-2]。
本文将CarSim中的内燃机模型和传动系统模型,修改为毂电机模型,在Matlab/Simulink中搭建电机模型和控制系统模块,在联合CarSim进行联合仿真。
1 四轮轮毂电机电动汽车建模在Matlab/Simulink中搭建轮毂电机模型,去掉CarSim中的传统内燃机汽车模型,通过Matlab/Simulink和CarSim联合仿真,搭建出四轮独立驱动轮毂电机电动汽车整车模型。
1.1 轮毂电机建模轮毂电机无刷直流电机,其主要由电机本体、霍尔位置传感器和电子逆变器构成。
无刷直流电机数学模型形式可表示为:其中ea,eb,ec分别表示定子a,b,c三相生成的梯形反电动势。
电磁转矩方程为:式中:Te为电磁转矩;w为电机角速度;Tl为负载转矩;J为转动惯量;B 为黏滞摩擦系数;ua,ub,uc为绕组电压,ia,ib,ic为相电流;ea,eb,ec 为相反电势;L为相绕组自感系数;M为相绕组互感系数。
式(1)、式(2)和式(3)共同构成了无刷直流电机的微分方程数学模型。
采用基于SOA的PID控制算法来控制轮毂电机,1.2 整车模型搭建打开CarSim 8.02 软件,选择B-Class,Hatchback选项作为基准车辆,将CarSim中原有的内燃机模型改为4-wheel drive(四轮驱动),其内容定义为选择No dataset select方式,同时将四轮驱动转矩设置为车辆模型的输入量变量。
《电动汽车动力系统设计及仿真研究》篇一一、引言随着环保意识的逐渐增强和能源危机的日益严重,电动汽车作为一种绿色、环保、节能的交通工具,受到了广泛关注。
动力系统作为电动汽车的核心部分,其设计及性能直接影响着整车的性能。
因此,本文将对电动汽车动力系统的设计及仿真进行研究,旨在为电动汽车的研发提供理论依据和技术支持。
二、电动汽车动力系统设计1. 电池系统设计电池是电动汽车的动力来源,其性能直接影响到整车的续航里程和充电速度。
电池系统设计主要包括电池类型选择、电池容量设计、电池组布局等方面。
目前,常见的电池类型有锂离子电池、镍氢电池等。
在电池容量设计方面,需要根据车辆的使用需求和行驶里程进行合理配置。
此外,电池组布局也需要考虑散热、安全等因素。
2. 电机系统设计电机是电动汽车的动力输出装置,其性能直接影响整车的动力性和经济性。
电机系统设计主要包括电机类型选择、电机控制器设计、传动系统设计等方面。
电机类型主要有直流电机、交流电机等,需要根据使用需求进行选择。
电机控制器是电机系统的核心,其性能直接影响电机的运行效率和稳定性。
传动系统设计则需要考虑传动比、传动效率等因素。
3. 电力电子系统设计电力电子系统是连接电池系统和电机系统的桥梁,其主要功能是实现电能的控制和转换。
电力电子系统设计主要包括电力电子控制器设计、DC/DC转换器设计、充电机设计等方面。
电力电子控制器是电力电子系统的核心,其功能包括电能控制、充电控制等。
DC/DC转换器用于实现电池组之间的电压匹配和能量管理。
充电机则是实现电动汽车快速充电的关键设备。
三、仿真研究为了验证电动汽车动力系统设计的合理性和可行性,需要进行仿真研究。
仿真研究主要包括建立仿真模型、设定仿真参数、进行仿真分析等方面。
首先需要建立动力系统的仿真模型,包括电池模型、电机模型、电力电子模型等。
然后设定仿真参数,如行驶工况、环境温度等。
最后进行仿真分析,包括动力性能分析、经济性能分析、安全性能分析等。
四轮驱动电动轮汽车主动变道系统的稳定性研究
四轮驱动电动轮汽车主动变道系统的稳定性是指在变道过程中保持车辆运动的平稳性
和控制的稳定性。
主动变道系统是指通过电子控制单元和传感器等装置,对车辆进行自动
化的变道操作。
四轮驱动电动轮汽车主动变道系统需要具备适应各种路况的能力。
路况包括道路曲线、斜坡和弯道等不同的条件,车辆在不同路况下的运动特性也会有所不同。
主动变道系统需
要能够根据不同的路况条件,对转向力矩和速度进行调整,以保证变道过程的稳定性。
主
动变道系统还需要具备较高的抗干扰能力,以应对突发状况和外部干扰的影响。
四轮驱动电动轮汽车主动变道系统需要具备安全性能。
安全性能是指在车辆变道过程中,能够有效地防止发生碰撞和意外事故。
主动变道系统需要通过车辆动态感知和智能决策,实时识别和预测潜在的危险和冲突,并采取相应的控制措施,以保证车辆的安全驾
驶。
四轮驱动电动轮汽车主动变道系统需要具备可靠的性能。
可靠性是指主动变道系统在
长期运行中能够保持稳定和正常的工作状态,以及对故障和异常情况的自我诊断和修复功能。
对于主动变道系统的硬件和软件的设计和制造,需要进行严格的可靠性测试和验证,
以保证系统的可靠性和耐久性。
四轮驱动电动轮汽车主动变道系统的稳定性研究是一个复杂且关键的问题,需要考虑
到车辆的操控性能、适应各种路况的能力、安全性能以及可靠性。
只有在这些方面都考虑
到并满足相应的要求,才能实现主动变道系统的稳定和可靠运行。
电动汽车动力系统匹配设计及性能仿真研究一、本文概述随着全球对环保和可持续发展的日益关注,电动汽车(EV)作为清洁、高效的新能源汽车,正逐渐取代传统的燃油汽车,成为未来汽车工业的重要发展方向。
电动汽车动力系统的匹配设计及其性能仿真研究,是电动汽车研发过程中的关键环节,对于提高电动汽车的整体性能、优化能源利用效率以及推动电动汽车的广泛应用具有重要意义。
本文旨在探讨电动汽车动力系统的匹配设计原则、方法及其性能仿真研究。
我们将概述电动汽车动力系统的基本构成及其关键部件,包括电池、电机、电控等。
随后,我们将深入探讨动力系统的匹配设计,包括电池选型、电机参数匹配、控制系统优化等方面,旨在实现动力系统的最佳性能与效率。
我们还将介绍性能仿真研究的重要性及其应用场景,通过仿真分析,预测和优化动力系统的性能表现。
通过本文的研究,我们期望为电动汽车动力系统的匹配设计与性能仿真提供理论支持和实践指导,推动电动汽车技术的持续发展和广泛应用,为我国的新能源汽车产业做出积极贡献。
二、电动汽车动力系统概述电动汽车(Electric Vehicles,EVs)作为新能源汽车的一种,以其零排放、低噪音、高效能等优点,逐渐成为现代交通领域的研究热点。
电动汽车动力系统是电动汽车的核心组成部分,其性能优劣直接影响到电动汽车的整车性能。
因此,对电动汽车动力系统进行深入研究,实现其高效匹配设计,对于提高电动汽车的性能和推动电动汽车产业的发展具有重要意义。
电动汽车动力系统主要由电池组、电机、控制器以及传动系统等组成。
其中,电池组是动力系统的能源提供者,其性能直接决定了电动汽车的续航里程和动力性能。
电机作为动力转换装置,负责将电能转换为机械能,驱动汽车行驶。
控制器则负责监控和调节电池组和电机的运行状态,实现能量的合理分配和高效利用。
传动系统则负责将电机的动力传递到车轮,驱动汽车行驶。
在电动汽车动力系统的设计中,需要综合考虑各个组成部分的性能特点,实现各部件之间的优化匹配。
四轮驱动电动汽车永磁同步轮毂电机驱动系统转矩控制研究一、本文概述随着电动汽车技术的不断发展,四轮驱动电动汽车因其卓越的操控性和动力性能受到了广泛关注。
作为电动汽车的核心组成部分,驱动系统的性能直接决定了车辆的整体性能。
永磁同步轮毂电机作为一种高效、紧凑的驱动方式,在四轮驱动电动汽车中具有重要的应用价值。
本文旨在对四轮驱动电动汽车永磁同步轮毂电机驱动系统的转矩控制进行研究,以提高其控制精度和动态响应性能,为电动汽车的进一步发展提供理论和技术支持。
本文首先介绍了四轮驱动电动汽车及其驱动系统的基本结构和特点,重点阐述了永磁同步轮毂电机的工作原理和性能优势。
随后,详细分析了转矩控制技术在永磁同步轮毂电机驱动系统中的应用现状,指出了现有控制方法存在的问题和挑战。
在此基础上,本文提出了一种新型的转矩控制策略,并通过仿真和实验验证了其有效性和优越性。
本文的研究内容主要包括以下几个方面:建立了四轮驱动电动汽车永磁同步轮毂电机驱动系统的数学模型,为后续的控制策略研究提供了理论基础;设计了一种基于模糊逻辑和神经网络的转矩控制算法,实现了对电机转矩的精确控制;再次,通过仿真分析,研究了不同控制策略下系统的动态性能和稳定性;通过实验验证了所提控制策略在实际应用中的可行性和可靠性。
本文的研究成果对于提高四轮驱动电动汽车永磁同步轮毂电机驱动系统的控制精度和动态响应性能具有重要的理论价值和实际意义。
本文的研究方法和思路也为其他类型的电动汽车驱动系统控制策略的研究提供了有益的参考和借鉴。
二、永磁同步轮毂电机驱动系统概述随着电动汽车技术的快速发展,轮毂电机驱动系统作为一种新型驱动方式,正在逐渐得到广泛的关注和应用。
其中,永磁同步轮毂电机驱动系统以其高效率、高功率密度和良好的调速性能等优点,成为电动汽车驱动系统的重要发展方向。
永磁同步轮毂电机驱动系统主要由永磁同步电机、功率转换器、控制系统和轮毂等部分组成。
其中,永磁同步电机作为系统的核心部件,其性能直接影响到整个驱动系统的性能。
智能四驱系统的仿真研究刘清波,李季中国农业大学(100083)E-mail:Lqb2046@摘 要:通过对四轮驱动的应用和要求的分析,智能四驱是将来的发展方向。
在ADAMS/View 里建立整车模型和智能四驱的动力控制系统,完成对智能四驱系统的仿真,并对仿真结果作了理论分析。
此仿真方法及结果对汽车四驱设计有一定的参考意见。
关键词:智能四驱,仿真,ADAMS1.引言目前,四轮驱动主要应用在越野车,SUV和一些轿车上。
随着人们生活水平的提高,以及科学技术在汽车上的应用,四轮驱动汽车的消费量逐渐增加,对它的性能要求也逐渐变得更全面,更苛刻,主要表现在以下几个方面:动力方面:四轮驱动汽车的加速性能是汽车进行四轮驱动的一个主要目的。
但发动机产生的扭矩怎样分配给前后轮,才能使汽车具有最佳的动力性,一直是四轮驱动汽车追求的目标。
安全方面:四轮驱动除了满足动力性这一目的之外,还是主动性安全措施之一。
如行驶于湿滑路面或雨天时,四轮驱动车使驾驶者能稳定地操控和能以高速行驶。
一般车在弯曲道路或风中常速行驶稳定性不够,四轮传动车却能保持高稳定性。
其中,扭矩分配问题极大地影响着汽车的转向性和制动性。
所以,四轮驱动怎样分配扭矩,才能使汽车在以上情况下最安全,也是一直有待解决的难题。
经济方面:现在全球都在闹油荒,而且环境污染也是人们一直关注的焦点。
汽车,尤其是四轮汽车却是石油的一个主要消费者,而且也是大气污染,噪声污染的主要来源之一。
所以生产厂家和消费者都在关注着怎样改进四轮驱动汽车的结构、应用电子技术,以提高四轮驱动汽车的燃油经济性。
智能四驱系统能够根据汽车的运动状态把发动机的扭矩分配给驱动轮,使汽车的动力性,安全性和燃油经济性达到最佳。
并且在良好路况或动力性要求不高的情况下,由四驱转换到二驱,使汽车的燃油经济性进一步提高。
对智能四驱系统进行仿真研究,在透彻理解系统性能方面有如下的优点:周期短、投入少、避免了实车试验所承担的风险和危险。
1 前言能源危机和环境污染是当前汽车工业面临的两大主要压力。
汽车是油耗大户,又是重要的污染源。
国内汽车产品水平与国外差距很大,使汽车工业面临的压力更大。
上个世纪以来世界各国和各大汽车公司以及国内各大科研机构和高等院校纷纷致力于开发清洁节能汽车,混合动力系统已经被证明是现阶段最切实可行的清洁汽车技术。
仿真一直是汽车开发中的一个重要环节,通过合理有效的仿真可以加快汽车开发进度,节约开发成本。
伴随着混合动力技术的发展,其建模和仿真技术也在飞速发展。
2 混合动力车的建模仿真技术混合动力电动汽车仿真的研究是伴随着19世纪60年代几种样车的发展而出现的。
随着计算机技术的飞速发展,计算机仿真已经是混合合动力汽车设计开发的有力辅助工具,仿真分析有利于深入理解混合动力系统的工作过程,分析控制策略中占主要影响的动力学因素;并可用来分析整车能量消耗和评估整车性能,验证和优化设计方案。
随着研究的深入,国内外已经开发出多款混合动力汽车计算机仿真软件,用以预测一个或者多个领域的性能,如燃油经济性、排放特性、加速性能、爬坡性能。
最著名最先进的混合动力汽车软件是美国国家可回收能源实验室开发的ADVISOR,它基Matlab/Simulink的可视化模块示意图编程环境,具有很大的灵活性,可以对任何类型的混合动力电动汽车或内燃机汽车进行建模。
其它还开发出许多混合动力汽车仿真软件。
这些软件的仿真都是首先计算满足驱动循环要求的功率,然后利用各部件的传动效率计算出总线输出功率。
同时具有绘制输出数据图表或存储仿真中每一时间步长数据的功能。
混合动力系统属于既有连续环节又有时间离散环节的“采样控制系统”,模拟和分析其复杂行为的核心是建立其动态和非线性的仿真模型。
由于混合动力系统本身的复杂性,必须按目标和研究对象的不同建立仿真模型,以兼顾结果的准确性和仿真效率。
目前对混合动力电动汽车的仿真有后向仿真和前向仿真两种基本方法。
后向仿真模型以目标车速(如标准行驶循环试验工况)为输入,计算驱动系统中需要的扭矩、转速和功率。