分布式驱动电动汽车转矩控制策略研究开题报告

全文总字数：2333字

1. 研究目的与意义

电动汽车是一种清洁的、高效且可持续发展的新能源汽车。无论从环境方面还是从能源角度考虑，电动汽车都是未来汽车工业发展的重要方向。它不仅可实现零排放或极低排放，而且使用的电能更是一种可靠的可再生能源。因此，电动汽车技术将成为未来汽车产业发展与应用的新潮流和趋势。四轮独立驱动是电动汽车驱动系统研宄的一个重要方向和热点。电动汽车的多轮独立驱动形式，就是多个独立控制的电机分别驱动汽车的多个车轮，简化了机械传动环节，通过上层控制器直接控制各驱动电机的转速或转矩，实现转向差速和转矩协调等控制功能。因此，多轮独立驱动方式相比传统单电机驱动，具有简化底盘结构、提高传动效率、增强控制性能等多方面技术优势。

本课题旨在根据Ackermann-Jeantand模型建立四轮分布式驱动电动车的动力学模型，得到四轮转速分布规律。分析车辆在直行和转弯过程中的运动特性，根据转弯时每个轮子输出转矩的大小给出简单控制策略。本研究的目的是得到车辆转角、车速和四轮转速之间的关系，利用PID控制算法让车辆在转弯时有良好的稳定性。

2. 国内外研究现状分析

1、国内研究概况：

我国对于电动汽车的发展相较于国外开展的较晚，国内高校在这方面作出了大量研究。

清华大学以bj2023轻型越野车作为原型车建立四轮独立电驱动的实验平台车。吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室展出了自主开发的四轮轮毂电机驱动、四轮转向电机转向和四轮电磁制动器制动的全线控轮毂电机电动车。北京交通大学研制了四轮独立驱动的电动试验样车。香港中文大学开发了具有四轮驱动和四轮转向功能的电动汽车每一个车轮都装配一个驱动电机和转向电机，通过控制四个车轮的驱动和转向实现原地转向和横向运动。浙江大学设计了一种基于的双轮毂电机驱动实验车。车辆限定低速行驶，采用铅酸蓄电池，供电电压。此外吉林大学、北京理工大学、湖南大学、上海交通大学等学校都对多轮独立驱动电动汽车展开了不同程度的研究。

3. 研究的基本内容与计划

1、研究内容：

学习分布式驱动电动汽车转矩控制策略相关理论知识，掌握其结构和工作原理以及车辆动力学基础知识；查阅国内外的相关文献资料，了解分布式驱动电动汽车转矩控制策略最新研究成果；根据ackermann-jeantand模型建立四轮独立驱动电动汽车运动学模型，得到四轮转速分布规律；根据转弯时每个轮子输出转矩的大小给出控制策略，保证车辆行驶和过弯时的稳定性；学习matlab软件的建模和仿真方法；利用matlab软件仿真、计算和分析车辆转弯的操纵稳定性，并取得一些结果。

2、研究计划：

4. 研究创新点

对分布式驱动电动汽车转向控制策略进行研究，建立了整车模型；基于 Ackermann－Jeantand转向模型计算车辆转向所需的四轮差速。采用PID控制策略进行控制，确保稳定性，使汽车性能更上一步。