電動汽車四輪轂電機(jī)協(xié)調(diào)控制.pdf

1、電動汽車作為新能源汽車的主力軍，具有易操縱、零污染、噪聲低、維修及運行成本低等優(yōu)點，緩解了目前世界能源短缺以及環(huán)境污染嚴(yán)重帶來的壓力，與傳統(tǒng)燃油汽車相比，電動汽車在環(huán)保和節(jié)能方面具有不可比擬的優(yōu)勢，尤其是輪轂式電動汽車，以其優(yōu)越的控制性能和簡單的結(jié)構(gòu)特點，成為電動汽車行業(yè)的一匹黑馬。由此可見，電動汽車將是全球汽車行業(yè)發(fā)展的方向。
　　本文首先介紹了電動汽車的發(fā)展背景以及課題的研究意義，分析了電動汽車對電機(jī)性能的要求和使用輪轂電機(jī)的

2、優(yōu)點，對比可選擇電機(jī)的優(yōu)缺點，最終確定以性能卓越的永磁同步電機(jī)作為電動汽車的輪轂電機(jī)。
　　其次，建立永磁同步電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，介紹永磁同步電機(jī)的基本控制方法，對各控制算法比較后，選用受電機(jī)參數(shù)影響小、響應(yīng)快、算法簡單的直接轉(zhuǎn)矩控制方法，依據(jù)直接轉(zhuǎn)矩控制原理搭建仿真模型，實現(xiàn)本課題中單輪轂電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制。
　　然后，在單電機(jī)控制的基礎(chǔ)上，對多電機(jī)的同步控制進(jìn)行詳細(xì)研究。介紹了多電機(jī)同步運行的基本概念，對并行控

3、制、主從控制、電子虛擬軸控制、交叉耦合控制和偏差耦合控制這五種多電機(jī)同步控制方法分析比較，本文采用偏差耦合控制策略實現(xiàn)四電機(jī)的同步運轉(zhuǎn)，在 Matlab/Simulink軟件中，進(jìn)行四輪轂電機(jī)偏差耦合同步控制系統(tǒng)仿真，研究電動汽車直行時，四輪同步運行情況。
　　第四，為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的控制性能，采用模糊 PID控制器為系統(tǒng)提供速度補償，該方法將傳統(tǒng) PID控制的算法簡單、可靠性好與模糊控制魯棒性好的優(yōu)點相結(jié)合，實現(xiàn) PID控制器參

4、數(shù)自整定，提高系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性，減小系統(tǒng)的跟隨誤差和同步誤差。在Matlab/Simulink環(huán)境下，設(shè)計模糊PID速度補償器模型，建立基于模糊 PID速度補償器的多電機(jī)偏差耦合同步控制系統(tǒng)仿真模型，模擬電動汽車四輪轂電機(jī)的同步運行狀態(tài)。
　　最后，將基于Ackermann-Jeantand模型的差速轉(zhuǎn)向策略，結(jié)合永磁同步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制，應(yīng)用到電動汽車電子差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實現(xiàn)電動汽車的差速轉(zhuǎn)向行駛。通過仿真驗證該方法是可行