检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：高正重庆理工大学

学位级别：硕士

电动摩托车作为未来城市交通的重要组成部分,在全球范围内受到越来越多的关注。其零排放、低噪音的特点与现代社会追求环保、低碳出行的理念高度契合。与传统的燃油摩托车相比,电动摩托车不仅具备更为经济、环保的优势,还可通过驱动控... 详细信息

电动摩托车作为未来城市交通的重要组成部分,在全球范围内受到越来越多的关注。其零排放、低噪音的特点与现代社会追求环保、低碳出行的理念高度契合。与传统的燃油摩托车相比,电动摩托车不仅具备更为经济、环保的优势,还可通过驱动控制系统实现更高的能效和更精准的力矩控制。特别是两驱电动摩托车,前后轮皆采用轮毂电机驱动,使其前后轮都可进行驱动力控制,从而极大提升了车辆的动力性和安全性。目前,其动力学控制方面的研究已经成为当前该领域的热点之一。本文以一款正处于研发阶段的轮毂电机驱动的电摩样车作为研究对象,为充分发挥其驱动力精准可控的优点,针对不同控制目标,分别构建了驱动力分配控制策略与驱动防滑控制策略,具体工作内容如下: (1)两驱摩托车动力学模型建立。针对本文的研究对象,建立了倒立摆两驱电动摩托车模型,对其进行了包括车体及轮胎的动力学分析,建立Dugoff轮胎模型,为后续控制策略的构建奠定基础;在Simulink中建立电机模型及驾驶员模型,与Bike Sim共同搭建了联合仿真平台。最后根据实车采集的试验数据对整车模型的动力学特性进行了一致性检验,为后续仿真试验验证奠定基础。 (2)提高转向性能的稳定性驱动力分配控制策略构建。通过对摩托车操纵稳定性的分析,确定了以提高转向性能为目标的稳定性驱动力分配策略。基于摩擦椭圆原理,分析了不同前后轮驱动力分配系数对摩托车转向性能的影响。采用前后轮同时达到附着极限的方法,得出了随驱动力变化同步调整的分配系数,以此构建了提高转向性能的驱动力分配控制策略。设计了稳态转弯与加速转弯工况的仿真试验,证明了所建立的分配策略有助于转向性能的提高。 (3)优化电机综合效率的经济性驱动力分配策略构建。考虑该电摩直线行驶时的电量消耗问题,通过对前后轮毂电机效率MAP图的分析,提出了优化前后电机综合运行效率来提高总体经济性的方法,以前后电机在不同工况下的效率数据为基础,设计了经济性分配控制的目标函数以及约束条件,通过粒子群算法求解,得到了不同转矩与转速下的效率最优转矩分配数据,以此构建了优化电机综合效率的驱动力分配策略,通过等加速与变加速工况的仿真试验以及在底盘测功机上的续航试验,证明了所建立的分配策略有助于经济性的提升。 (4)基于最佳滑转率识别的驱动防滑控制策略构建。依据不同附着系数路面的利用附着系数-滑转率曲线特性关系,结合模糊控制理论设计了路面识别控制器,以识别路面附着系数和最佳滑转率;基于最佳滑转率的识别结果,采用滑模控制理论设计前、后轮驱动防滑控制器;通过调节电机输出转矩,使滑转率小于或趋近于最佳滑转率,从而实现驱动防滑功能。通过单一附着路面与对接路面工况的仿真测试,验证了路面识别的准确性以及对滑转率控制的有效性。最后提出分层式动力学控制架构,并构建了经济性驱动力分配与驱动防滑的协调控制策略,在对接路面中进行仿真试验,所得结果验证了该协调控制策略有助于提升电摩的动力性。

关键词：两驱电动摩托车驱动力分配控制驱动防滑控制路面附着系数识别最佳滑转率

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基于状态参数的两驱电动摩托车稳定性控制研究

引用

自动化与仪表 2025年第4期40卷 16-22页

作者：陈宝秦智明李鑫龙王一泽重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室重庆400054 重庆理工大学车辆工程学院重庆400054

针对轮毂电机驱动摩托车在动力性和行驶稳定性方面存在的问题,提出了一种路面附着系数估计与驱动防滑功能相结合的综合控制策略。首先,建立了两驱摩托车五自由度动力学模型,为准确地识别路面附着系数,设计了基于无轨迹卡尔曼滤波的路面... 详细信息

针对轮毂电机驱动摩托车在动力性和行驶稳定性方面存在的问题,提出了一种路面附着系数估计与驱动防滑功能相结合的综合控制策略。首先,建立了两驱摩托车五自由度动力学模型,为准确地识别路面附着系数,设计了基于无轨迹卡尔曼滤波的路面识别器,并结合模糊PID设计前、后轮驱动防滑控制器。通过调节前后轮电机输出转矩,使滑转率趋近于理想滑转率,实现驱动防滑功能。该策略不仅能迅速准确地识别路面附着系数,改善轮胎滑转现象,还能提升两驱电动摩托车的动力性和行驶稳定性。

关键词：两驱电动摩托车路面识别理想滑转率模糊PID 驱动防滑控制

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