Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 混合动力全地形车能量管理与滑动率协调控制 | |
| 刘大川 | |
| 出版年 | 2020 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 吉林大学 |
| 中文摘要 | 全地形车(All-Terrain Vehicle,ATV)以其体积小和机动性好等优点在运动休闲、户外作业等领域得到了广泛的应用。随着经济社会的发展和人们生活水平的提高,人类对能自由行驶在沙漠、丛林、沼泽等极端路况下的车辆的需求量逐年增加,ATV也迈入了又一个黄金时期。但近年来严苛的环保法规对主要追求动力性的全地形车提出了挑战,如何在保证车辆动力性的同时提高其燃油经济性,成为探索全地形车的难点和关键。针对全地形车在坏路面上加速或制动时容易出现车轮滑转的问题,本文基于行星混联式全地形车系统开展了滑动率协调控制研究,主要研究内容包括:首先,针对本文的研究目标,开发行星混联式混合动力全地形车系统构型方案,基于行星齿轮机构内部的动力学分析结果建立行星齿轮动力耦合装置的数学模型,并在Matlab/Simulink软件环境下搭建整车和关键动力部件仿真模型。针对混合动力全地形车系统的构型特征,可以实现发动机与车轮间的转速转矩解耦,通过分析其能量流动方式,开发基于发动机最优工作曲线的稳态能量管理策略,并基于摩托车测试循环工况进行了仿真验证。其次,搭建一个可以体现轮胎动态特性的模型是实现全地形车滑动率协调控制的前提。针对本研究课题的研究目标,选择LuGre轮胎模型作为研究对象,通过对LuGre摩擦理论的研究,建立面向滑动率控制的动态轮胎模型;对分布式LuGre轮胎模型进行稳态特性分析,为滑动率协调控制中的目标滑动率计算提供理论依据;基于最小二乘法对轮胎模型进行参数辨识,并基于辨识得到的结果分析轮胎纵向刚度、库仑摩擦系数、静摩擦系数和路面附着条件对摩擦特性的影响。最后,针对混合动力ATV滑动率协调控制的相关问题,根据系统多动力源特性和本文研究的控制目标设计基于自适应Backstepping控制理论的滑动率协调控制器;然后以动态的峰值滑动率作为控制器的控制目标,并在低附着系数均一路面、高附着系数均一路面以及高-低附着系数对接路面分别对所设计的滑移率、滑转率协调控制器进行仿真测试,结果表明车辆的制动及驱动能力得到了一定的提升,且该控制策略基本上能够使全地形车适应路面的变化,控制效果较好。 |
| 中文关键词 | 全地形车 ; 混合动力系统 ; LuGre轮胎模型 ; 能量管理 ; 滑动率协调控制 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | U489 |
| 来源机构 | 吉林大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/338410 |
| 作者单位 | 吉林大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘大川. 混合动力全地形车能量管理与滑动率协调控制[D]. 吉林大学,2020. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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