控制工程
控製工程
공제공정
CONTROL ENGINEERING OF CHINA
2015年
1期
78-84
,共7页
梁松峰%邱浩%董铸荣%朱小春
樑鬆峰%邱浩%董鑄榮%硃小春
량송봉%구호%동주영%주소춘
矢量空间%三自由度电动车建模验证分析%四轮驱动%四轮转向%轮毂电机
矢量空間%三自由度電動車建模驗證分析%四輪驅動%四輪轉嚮%輪轂電機
시량공간%삼자유도전동차건모험증분석%사륜구동%사륜전향%륜곡전궤
vector space%3-DOF modeling verification and analysis for EV%four-wheel-steering%four-wheel-driving%wheel hub motor
建立电动车运动坐标系,利用矢量空间数学工具和刚体力学原理,建立四轮独立转向、四轮独立驱动的电动车运动学数学模型,模型包含了纵向、侧向、横摆3个自由度。同时根据直流无刷轮毂电机的电气特性建立了轮毂电机的数学模型。模型使用了课题组试验车的参数,在相同的油门输入与方向盘输入的情况下,分别做了实车实验与模型仿真实验,采集两组实验输出的速度、横摆角速度、质心侧偏角数据。通过比较试验车与仿真模型输出的数据验证了数学模型的准确性。利用已经建立的数学模型,研究高速状态下后轮转角对电动车的横摆角速度和质心侧偏角的影响,从实验结果可以看出,实施对后轮转角的控制可以有效改变电动车的横摆特性和质心侧偏角特性。此外,论文对模型的局限性进行了分析,明确该数学模型适用的场合以及使用该模型时应注意的事项。
建立電動車運動坐標繫,利用矢量空間數學工具和剛體力學原理,建立四輪獨立轉嚮、四輪獨立驅動的電動車運動學數學模型,模型包含瞭縱嚮、側嚮、橫襬3箇自由度。同時根據直流無刷輪轂電機的電氣特性建立瞭輪轂電機的數學模型。模型使用瞭課題組試驗車的參數,在相同的油門輸入與方嚮盤輸入的情況下,分彆做瞭實車實驗與模型倣真實驗,採集兩組實驗輸齣的速度、橫襬角速度、質心側偏角數據。通過比較試驗車與倣真模型輸齣的數據驗證瞭數學模型的準確性。利用已經建立的數學模型,研究高速狀態下後輪轉角對電動車的橫襬角速度和質心側偏角的影響,從實驗結果可以看齣,實施對後輪轉角的控製可以有效改變電動車的橫襬特性和質心側偏角特性。此外,論文對模型的跼限性進行瞭分析,明確該數學模型適用的場閤以及使用該模型時應註意的事項。
건립전동차운동좌표계,이용시량공간수학공구화강체역학원리,건립사륜독립전향、사륜독립구동적전동차운동학수학모형,모형포함료종향、측향、횡파3개자유도。동시근거직류무쇄륜곡전궤적전기특성건립료륜곡전궤적수학모형。모형사용료과제조시험차적삼수,재상동적유문수입여방향반수입적정황하,분별주료실차실험여모형방진실험,채집량조실험수출적속도、횡파각속도、질심측편각수거。통과비교시험차여방진모형수출적수거험증료수학모형적준학성。이용이경건립적수학모형,연구고속상태하후륜전각대전동차적횡파각속도화질심측편각적영향,종실험결과가이간출,실시대후륜전각적공제가이유효개변전동차적횡파특성화질심측편각특성。차외,논문대모형적국한성진행료분석,명학해수학모형괄용적장합이급사용해모형시응주의적사항。
A mathematical model for four-wheel-steering-four-wheel-driving electric vehicle is established based on the vector space and rigid body mechanics principle. This model contained three degrees of freedom including longitudinal freedom, lateral freedom and yaw freedom. Meanwhile, a model was established for hub motor based on its electrical characteristics. This model was built with parameters of an experimental car. Experiment was done with both real vehicle and mathematical model. By comparing the two experimental data, the mathematical model was proved to be accurate. With the established mathematical model, the paper studied four-wheel steering effects on EV control performance. Through the simulation results, implementation of control of the rear wheel Angle can effectively change the EV control performance. In addition, this paper analysed the limitation of the model, declared the model applicable occasions and matters that should be paid attention to when using the model.