四轮分布式驱动电动车转弯控制研究开题报告

1. 研究目的与意义

电动汽车是未来汽车研究的热点。相比传统的燃油车，电动汽车去除了变速器、减速器、差速器等机械传动装置，避免了汽车不必要的机械损耗，大大提高了汽车的效率。

对电动汽车的转向进行研究，在低速时可以缩小最小转弯半径，从而提高汽车的机动性和灵活性，中高速时可以提高汽车行驶时的稳定性和操纵性，是改善汽车主动安全的重要手段之一。

在转弯时四轮分布式电动汽车各个轮子的转速不同，必须给每个轮子合理的转速分配才能保证转弯时的安全性和稳定性。研究的首要目的就是建立四轮分布式电动汽车在转弯时的运动模型，并据此给出合理的控制策略，保证转弯的稳定性。

2. 国内外研究现状分析

目前，国内的电动汽车用轮毂电机主要以永磁无刷直流电机为驱动电机，永磁无刷直流电机不仅拥有直流电机优良的调速特性，而且克服了直流电机电刷和转向器引起的火花和电磁干扰等问题，因此在电动汽车中得到广泛应用。

目前对于转向系统的研究多基于Ackermann-Jeantand模型对四轮实行转速控制或转矩控制，但单一的转速控制会减少整车自由度，减弱操纵性，而单一的转矩控制会减弱车辆的稳定性。为此，可以根据Ackermann-Jeantand转向模型和整车动力学模型，对四轮分布式电动汽车的转弯控制进行研究。

3. 研究的基本内容与计划

根据ackermann-jeantand转向模型和整车动力学模型，结合轮毂电机的驱动特性，提出四轮独立驱动轮毂式电动汽车转速转矩协调控制策略，并对该策略能否提高电动汽车转向行驶的操纵性和稳定性进行仿真验证。

1、1-4周，对轮毂式电动汽车转向进行分析，首先建立车辆转向模型，然后再建立车辆动力学模型，对电动汽车的转向特性进行综合分析。

2、5-6周，建立转向控制模型，保证车辆过弯时的稳定性。

3、7-10周以matlab为仿真平台，基于上述模型进行建模仿真，建立整车控制仿真模型。

4. 研究创新点

该设计针对轮毂式电动汽车四轮独立驱动设计转速转矩协调控制策略，利用该策略，不仅可以实现车辆的差速转向，而且可有效控制车身横摆力矩，调节横摆角速度和质心侧偏角，使车辆转向行驶趋向稳定，提高车辆的操纵性和稳定性。