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车辆纵向牵引力矩分配控制策略研究   中山路灯维修车出租
新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2017-04-214    文字:【】【】【



     车辆纵向牵引力矩分配控制策略研究   中山路灯维修车出租, 路灯维修车出租, 中山路灯维修车价格  纯液压路灯维修车的主动安全性和持续续驶里程一直是当前纯路灯维修车辆领域的研究焦点。直线行驶工况是多轴轮边电驱动铰接路灯维修车的主要行驶工况,车辆在日常运营中大部分时间均运行在这种工况下,如何在保证汽车行驶安全与稳定的前提下提高纯液压路灯维修车的运行效率,降低其能量消耗显得尤为重要。基于已搭建的整车动力学模型及质心参数估计结果,针对多轴轮边电驱动铰接路灯维修车的轴间驱动力矩分配问题,提出双层纵向驱动力矩控制逻辑,分别是效率模型驱动转矩预分配层和驱动防滑控制层。在顶层中首先采用DOE技术对整个设计空间进行离散采样并进行离线优化计算,最后应用响应面预测模型技术得到效率预测模型,进行驱动电机转矩的预分配;在底层提出带有驱动转矩低选策略的滑模驱动防滑控制策略。最后利用搭建的整车动力学仿真平台对控制策略进行验证。




      纵向牵引力分配控制双层架构系统结构   本章针对轮边电驱动铰接路灯维修车在直线驱动行驶工况,提出了一种带有效率模型的驱动防滑双层控制架构,提高整车的主动安全性与经济性,具体控制策略流程图。在双层控制策略中,上层为效率模型控制层,进行各个驱动电机的转矩的预分配;下层控制策略的目标是在保证车辆的纵向行驶安全性与稳定性的情况下,将车辆的实时期望需求转矩传送给电机控制器,使驱动电机按照整车要求发出实际转矩,进而作用于整车,使车辆能够在驾驶员所期望的状态下安全、稳定和高效的行驶。在具体的控制策略中,首先,驾驶员根据实时的车速状态信息及下一步的行驶需求,解析加速踏板开度信号,与车速等状态信息一起传递给上层—效率预测模型控制层,根据效率模型来计算驱动电机转矩分配系数,进而进行各个电机的期望需求转矩分配,然后将转矩预分配信息及车辆状态信息传递给底层。在底层首先进行滑移率计算,并对切换条件进行判断。当不满足切换条件时,直接将驱动电机转矩预分配值传递给电机控制器;当满足切换条件时,启动滑模控制策略,进行驱动防滑控制。驱动电机的期望输出转矩会根据滑模控制算法进行再分配计算,然后将再分配的转矩分配值传递给电机控制器。驱动电机根据电机控制器指令发出实际转矩,经过传动系统传递给车轮,然后通过轮胎与地面的相互作用,完成车辆的驱动行驶控制。



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       效率预测模型原理和方法效率预测,  模型的核心为构建响应面预测模型。响应面预测模型认为连续设计空间内的任意一个设计点与其临近的采样点具有相似的输出响应特性。响应面预测模型53的构建首先对确定的全局设计空间进行DOE采样,对全局设计空间进行离散化,从而得到由有限个采样点所组成的离散设计空间,然后根据离散设计空间构建可反映全局设计空间特性的响应面预测模型,最后可用其预测任意一个设计点的输出响应。响应面预测模型方法能够通过有限的采样点来得到比较精确的函数逼近,并可取得确定的数学表达式,有利于控制策略的工程实现。但是该方法因为并不能保证拟合函数通过所有的样本点,因此具有一定的预测误差。预测模型的构建流程:



    ⑴首先基于DOE采样技术,对由车速和加速踏板开度信号所组成的二维连续设计空间进行离散采样;⑵根据优化策略和算法对设计空间的每一采样点分别进行优化计算,并将驱动电机转矩分配系数α的最优解存放在结果数据库中;⑶在“响应面构建模块”中以车速v和加速踏板开度信号Aps作为控制输入,以α的最优解作为控制输出,基于四阶响应面的方法来构建α关于v和Aps的响应面预测模型;⑷对响应面预测模型进行评价,如满足要求则基于“效率预测模型”模块构建效率预测模型;⑸如不满足精度评价要求则继续增加采样点,并重复⑴-⑷流程。





    开始精度评价效率预测模型构建,  本文研究对象为轮边电驱动铰接路灯维修车,由中轴和后轴的四个驱动电机独立驱动。其动力系统总的驱动转矩为:4ii1TT    中下标i=1-4分别表示装配在中轴和后轴的四个驱动电机。在车辆直线行驶工况下,左右两个电机为等转矩驱动:1234TTTT 可以得出  驱动电机的工作点主要取决于中轴和后轴的轴间转矩分配比例,因此这里首先定义驱动电机转矩分配系数:12TTT,  当α等于1时表示轮边电驱动铰接路灯维修车仅由中轴两个电机驱动,其取值范围限制在0.5-1之间。忽略空气阻力及地面摩擦阻力,根据驱动轮模型,可得wiiitiI.  根据轮胎魔术公式,地面纵向驱动力是轮胎垂直载荷及纵向滑移率的非线性函数:tizF  )在车辆纵向驱动行驶时,轮胎的纵向滑移率为:iiirrx.  因此随着电机转矩分配系数的变化,中轴和后轴轮边驱动电机的转速会发生相应55的变化。动力系统的总体工作效率可根据每个驱动电机的工作效率根据下式计算:4iii=14iii=1itTnTn  :ni为第i个电机的转速;ηi表示第i个电机及其所联结的减速器的分总成效率。考虑约束条件,效率优化数学模型为:pstps,ii,maxpsmaxTi,max分别表示各个驱动电机在对应转速下的峰值转矩。




   离线优化流程,  根据效率优化数学模型,离线优化流程,主要分为以下三个步骤:⑴以加速踏板开度信号和轮边电驱动铰接路灯维修车的车速状态信息组成全局连续设计空间,然后利用DOE采样模块对设计空间进行采样,获得离散的设计空间点集;⑵以每个采样点所表示的加速踏板开度及相应的车速作为输入变量,以电机转矩分配系数α为优化设计变量,以整个动力系统的总效率ηt为优化目标,应用效率优化计算模块对每一个采样点进行优化计算,得到相应于各个采样点的最优电机转矩分配系数;⑶基于优化数据,以加速踏板开度Aps和车速v作为输入变量,以电机转矩分配系数α为输出变量,应用响应面模型方法建立效率预测模型。



   

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点击次数:885  更新时间:2017-04-21  【打印此页】  【关闭

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