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上海申思特自動化設備有限公司

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四輪獨立線控電動車CAMOZZI執(zhí)行器容錯控制算法
四輪獨立線控電動車CAMOZZI執(zhí)行器容錯控制算法
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更新時間:2016-12-07 10:22:12瀏覽次數(shù):1164

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【簡單介紹】
四輪獨立線控電動車CAMOZZI執(zhí)行器容錯控制算法
面對人們對于交通需求的迅猛增加、化石燃料消耗殆盡、內(nèi)燃機汽車造成的嚴重環(huán)境污染和溫室效應等嚴重問題,世界各國政府、汽車企業(yè)和科研院所等正積極尋找21世紀可持續(xù)道路交通運輸?shù)慕鉀Q方案,而采用二次能源——電能的電動汽車正受到越來越的關注和研究。
【詳細說明】

四輪獨立線控電動車CAMOZZI執(zhí)行器容錯控制算法 
面對人們對于交通需求的迅猛增加、化石燃料消耗殆盡、內(nèi)燃機汽車造成的嚴重環(huán)境污染和溫室效應等嚴重問題,世界各國政府、汽車企業(yè)和科研院所等正積極尋找21世紀可持續(xù)道路交通運輸?shù)慕鉀Q方案,而采用二次能源——電能的電動汽車正受到越來越的關注和研究。

四輪獨立線控電動車CAMOZZI執(zhí)行器容錯控制算法 
四輪獨立線控電動車是一種基于線控技術獨立控制每個車輪驅(qū)動、制動和轉(zhuǎn)向運動的新型純電動汽車類型。相對于傳統(tǒng)汽車,其具有更多的CAMOZZI執(zhí)行器控制自由度,可以實現(xiàn)諸如斜行、橫行、原地轉(zhuǎn)向等多種行駛模式,提高了汽車在擁擠城市行駛的機動性和靈活性;同時,基于每個車輪獨立控制的特點,可以綜合控制車輛的驅(qū)動、轉(zhuǎn)向、制動,優(yōu)化車輛的動力學特性,提高車輛的操縱穩(wěn)定性;更為重要的是,基于四輪獨立線控電動車CAMOZZI執(zhí)行器冗余的特點,可以采用過驅(qū)動系統(tǒng)重構(gòu)控制分配的容錯控制方法,提高車輛在故障工況下的穩(wěn)定性和安全性。綜上所述,四輪獨立線控電動車是發(fā)展前景的電動車構(gòu)型,是研究*車輛動力學控制方法的優(yōu)良平臺,代表了未來車輛的發(fā)展趨勢。研究依托國家自然科學基金資助項目“線控汽車底盤控制方法和關鍵技術研究”和國家自然科學基金資助項目“線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)操縱桿及其雙向控制方法研究”及研究生創(chuàng)新基金項目“全線控電動汽車狀態(tài)估算及路面識別研究”,基于四輪獨立線控電動車平臺,針對CAMOZZI執(zhí)行器故障后的容錯控制問題,提出以zui大化車輛故障后的穩(wěn)定裕度為控制目標,開發(fā)了四輪獨立線控電動車執(zhí)行器容錯控制算法。針對以上研究目標,論文主要內(nèi)容如下:四輪獨立線控電動車動力學建模 建立了整車11自由度電動車動力學模型,以3自由度車身平面運動模型為基礎建立了包括驅(qū)動/制動系統(tǒng)模型、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型以及輪胎模型等部分,通過與CarSim車輛模型的在多工況下的仿真實驗對比,驗證了所建立的模型能準確表征車輛縱向運動、側(cè)向運動、橫擺運動間的耦合關系和動力學響應,可以作為電動車容錯控制算法的仿真驗證平臺。CAMOZZI執(zhí)行器容錯控制研究 針對四輪獨立線控電動車的過驅(qū)動結(jié)構(gòu),設計了采用控制分配的分層控制結(jié)構(gòu)。容錯控制以zui大化車輛CAMOZZI執(zhí)行器故障后的整車穩(wěn)定裕度為控制目標,控制結(jié)構(gòu)上可以分為上層運動控制器和下層重構(gòu)控制分配器。運動控制器基于模型預測控制理論,根據(jù)駕駛員操縱輸入優(yōu)化車輛運動狀態(tài);重構(gòu)控制分配器采用重構(gòu)控制分配方法,以整車穩(wěn)定性和安全性為目標制定了重構(gòu)控制分配律,zui大程度的保障車輛行駛性能和安全性能。容錯控制算法實驗驗證 為了驗證容錯控制算法對CAMOZZI執(zhí)行器多種故障的容錯控制性能,首先采用了低附著直行單輪故障工況、高附著階躍轉(zhuǎn)向雙輪故障工況、對開路面階躍轉(zhuǎn)向三輪故障工況這3類仿真實驗工況,針對不同的故障類型、路面附著情況、轉(zhuǎn)向操作以及行駛車速進行了驗證。而后,考察了所提出算法對噪聲的魯棒性;針對噪聲影響因素,制定了噪聲抑制方案,再次進行仿真實驗驗證,證實了噪聲控制方法的有效性。

四輪獨立線控電動車CAMOZZI執(zhí)行器容錯控制算法 
zui后,在實車平臺上進行了直行單輪故障工況、方向盤正弦輸入雙輪故障工況、方向盤階躍輸入三輪故障工況等實車實驗驗證,實驗結(jié)果表明,容錯控制算法能保持車輛故障后車輛對駕駛員操縱的有效響應,保持車輛的期望性能,提高了故障后的安全性。



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