电动轮汽车半主动悬架建模仿真及平顺性研究.pdf

武汉理工大学
硕士学位论文
电动轮汽车半主动悬架建模仿真及平顺性研究
姓名:弓振鹏
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:苏楚奇
201206
中文摘要随着石油资源的逐渐减少,电动汽车终究会成为未来汽车发展的主要形式。电动轮汽车以其高度集成化的结构形式,高自由度的设计空间等优点,也将成为未来汽车发展的重要力量。电动轮汽车采用轮毂式电机驱动,在集成化的电动轮与传统悬架耦合时,会对悬架结构造成一些影响。如主销参数的变化、非簧载质量的增加以及轮胎、轮毂等结构形式的变化。而这些影响因素会进一步作用于整车的平顺性,造成车辆行驶舒适性的恶化。传统被动悬架的刚度、阻尼等参数不能进行实时调节,因此有必要针对电动轮汽车平顺性恶化的问题发展悬架调节控制技术。���疌�是一种专业的汽车动力学仿真软件,能够将车辆物理模型转化为以多刚体动力学为基础的动力学模型,进而可以进行整车或者部件的各种虚拟样机仿真实验。其中的��模块,能够准确有效地进行平顺性仿真实验。在���/����中能够快捷、有效地实现各种现代控制方法,因此在本文中将运用����工具建立半主动悬架控制模型。本文以轮毂式电动轮汽车为研究对象,首先分析了电动轮中各个重要的组成部分,以及传统悬架与电动轮耦合时所产生的影响。在���疌�的平台上建立了电动轮汽车整车动力学模型,并对所建立的整车模型进行平顺性仿真实验。依照仿真结果以及本文所设定的平顺性评价指标,分析了主销偏移距初始值的变化、轮胎刚度和阻尼的变化以及非簧载质量的增加对电动轮汽车平顺性的影响。在���疌�中建立整车模型时,需要考虑到半主动悬架的控制作用。因此通过���疌���工具建立与半主动悬架控制模型相连接的输入和输出变量。运用���/����工具分别建立磁流变半主动悬架模型、��控制系统和模糊控制系统。将整车模型引入到����环境下,并与半主动悬架控制系统相连接,实现对电动轮汽车平顺性的联合控制仿真。最后对联合仿真控制结果分析,得到��⒛:�刂葡低尘�芄桓纳频缍�制�涤捎诜腔稍刂�量增加、主销偏移距初始值的变化以及轮胎刚度和阻尼的变化而引起的平顺性恶化的问题。关键词:电动轮汽车,半主动悬架,��刂疲�:�刂疲�剿承�
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第一章:绪论��前言现今,汽车在不断满足人们对快捷、舒适生活追求的同时,也引起交通拥堵、环境污染以及能源短缺等诸多问题,但是人类从没有停止过针对问题解决的探索。特别是人们对环境和能源问题的亟待解决,电动汽车越来越成为持续关注的对象。若按照驱动系统中所采用的电机个数不同,电动汽车可以分为单电机集中驱动和多电机轮毂驱动两种。单电机驱动与传动底盘兼容性较好,易于改造和大规模生产,但是整车性能同样要受制于底盘。采用双电机或者多电机直接驱动的电动形式以其结构紧凑,传动高效,愈来愈受到各方的重视。其中典型代表就是四轮驱动电动汽车。采用四轮驱动的轮毂式电动轮汽车与传统内燃机汽车和单电机集中驱动电动汽车相比具有如下突出优点【�:��梢酝ü�缱涌刂破魇迪指鞲龅缍�智��俣鹊奈藜侗渌僖约案鞲雎朱�电机间的差速。省略了传统汽车的变速器、传动轴、差速器等机械传动部分,提高了传动效率。��缍�纸峁挂子谟胄�堋⒅贫�⒆O虻鹊着塘慵�槌梢惶寤�募�心?�结构形式,减少了零部件设计和制造成本。��缍�纸峁乖擞糜谡�悼纱蟠蠹蚧�着痰慕峁梗�沟谜�挡贾靡约俺瞪�设计的自由度增加。进而将底盘的承载功能和传动功能分离,易实现相同底盘与不同车身造型相匹配,缩短新车的开发周期【�俊���鞲龅缍�值亩懒⒖刂疲�鳤�,��琓�等集成控制方案提供可实施的平台,从而增强车辆的操作稳定性和高速安全性能。��贫�矫嫱黄屏舜�称�档闹贫�椒ǎ�子谑迪只�绺春现贫�偷缙��动等制动方法。同时易于实现制动过程中的能量回馈,提高整车能源的利用效率。��ü�远嗦肿O蚝投嗦智��牧:峡刂�������跣∽M浒刖叮�实现整车转向高性能化。武汉理工大学