四轮毂电机电动车的电子差速控制方法

为了实现四轮独立驱动电动车电子差速系统,通过对电机驱动理论及传统电子差速方法进行分析,提出了基于4台无刷直流轮毂电机的控制方案,给出了控制器总体设计思路.采用全轮转向方式,利用Ackermann-Jeantand转向模型,计算了电子差速过程中随着转向角度变化的各个车轮的车速,同时分析了转向时转向轮之间的转矩分配问题.给出了电动车行驶时的四轮速度一致性协调方案,研究了车辆匀速运行和加减速运行时的工作状态,并确定了四轮驱动电动车转向时的电子差速控制策略.通过4台700W的8对极电机进行了仿真和空载实验,实验结果表明,电动车控制器设计合理,系统具有良好的动态性能;电子差速系统控制策略正确,能够满足四轮独立驱动电动车的行驶要求.     

轮式电动车转向差速控制方法

基于转向差速控制技术,建立了适用轮式电动车低速行驶时的阿克曼转向差速模型。采用4个模糊PID复合控制器,对驱动轮毂电机转速进行控制并协调分配四电机的转矩,实现转向差速控制。仿真结果表明,所采用的阿克曼差速控制方法完全满足轮式电动车在低速转向差速的需求,同时驱动电机的转速控制系统能较好地实现给定参考速度的自适应跟踪,可以提高车辆在低速转向时的操纵性和稳定性。     

两轮毂电动机小车电子差速系统研究

通过对电机驱动理论及传统电子差速方法进行分析,对无线跟随小车提出了基于两轮毂电动机驱动的电子差速系统设计并给出了控制器总体设计思路。建立小车电子差速转向模型,计算电子差速过程中随着转向角度变化内外车轮的转速,同时对小车匀速前进、加减速运行等状态下的电子差速模式进行分析,确定具体运行状态下的控制策略。对两台55 W的四对极电机进行了仿真分析和空载实验。实验结果表明,小车控制器设计合理,电子差速模型正确,控制策略可行。     

基于Takagi-Sugeno模糊神经网络的电子差速控制系统

由轮毂电机驱动的电动汽车可以实现对驱动轮的独立控制,因此在提高其灵活性的同时,也对电机控制系统提出了更高的要求。以Takagi-Sugeno模糊神经网络理论为基础,研究了用于驱动双轮毂电机的电子差速控制系统。在MATLAB中构建了电子差速控制系统的Simulink仿真模型,把仿真结果与实际道路试验进行比较,以验证设计的正确性。结果表明,其控制系统能够实现在转向时两个驱动轮的差速旋转,两个轮毂电机的转速符合Ackerman-Jeantand转向模型对两个后轮转速的要求,误差控制在设计要求以内。     

双电机驱动电动汽车低速差速策略的试验研究

针对低速运行的两后轮独立驱动电动汽车的差速控制问题进行了研究。通过进行电机不带电推行转向试验来确定电动汽车四轮差速关系,解决了因车辆结构参数测量不准确等因素导致电机转速分配误差大的问题。为了避免车轮可能出现的打滑现象,结合基于门限值方法,把车轮滑转率限制在合理的范围内,并提出把两前轮其中一个作为转速被跟踪轮,另一个作为车速估算轮来计算驱动轮滑转率的方法,避免了因转速被跟踪轮轮速传感器故障可能导致重大事故发生的可能性,最终确定了差速控制策略。Simulink仿真与实车试验结果表明,此电子差速控制策略能够有效地实现低速运行车辆的差速控制,使得车辆按预定轨道行驶。     

电动车独立驱动控制策略分析与设计

对电动车独立驱动控制策略进行了深入的分析,提出了主控制器控制策略和伺服分控制器控制策略,对电动车辆整体运动策略和车辆差速转向部分进行了详细研究,并进行了仿真和相关实验.结果表明,车辆控制算法正确,控制策略设计合理.     

多轮电驱动平地机驱动电机转矩控制系统分析

柴油发电机组提供电源、永磁无刷直流电机独立驱动是目前电动轮车辆采用的结构形式,为了更好地实现整车低速度大扭矩高效运输,制定合理高效驱动电机控制系统显得尤为重要。根据永磁无刷直流电机的结构特点和性能特征,针对牵引电机的不同驱动转矩分配控制进行研究,并搭建系统的数学模型。在ADAMS/View中搭建简化的电动轮多电机驱动六轮平地机虚拟样机模型,并在Simulink中搭建简化的转矩控制系统模型,基于以上模型建立整车和控制系统联合仿真分析模型,对不同转矩控制方案在车辆运行中的控制特点进行对比分析。搭建地面台架模拟试验测试系统,对开环控制下,转向过程中,内、外侧轮转速和转矩的变化趋势及其对车辆转向特性的影响进行分析;采用不同的控制方案对前轮转向过程进行分析,以等状态转矩控制车辆复合转向,对比分析各种控制方法的转向控制特性和自适应差速效果,试验分析结果验证控制系统和模型仿真的准确性与可靠性,为此类车辆设计研究提供参考。     

虚拟轨道车辆的无刷直流电机驱动技术研究

虚拟轨道车辆是一种基于胶轮、电子差速转向和车体自主导向循迹控制的新型交通产品,无刷直流(BLDC)轮毂电机驱动技术是该车辆控制系统的核心。为此,分析了BLDC轮毂电机的数学模型,选择三相六状态导通作为电机功率驱动方式,推导了换相时刻开通相相调制或非换相相调制两种方式下电机转矩脉动计算方法。结果表明,开通相调制时电机转矩脉动更小。研究建立了单台无刷直流电机(BLDCM)正反转转速电流双闭环控制模型,分析了相同工况下5种调制方式时电机转矩脉动情况。仿真和实验结果验证软硬件设计的正确性和控制策略的有效性。     

双电机独立驱动电动车辆电子差速控制

为了满足电动汽车的驱动要求,达到良好的控制效果,以永磁同步电动机矢量控制技术为基础,提出了一种两后轮独立电机驱动电动汽车的电子差速控制策略,建立了其Matlab/Simulink仿真模型,同时采用混合最优PSO算法对PI参数进行了优化.仿真结果显示,该策略能够使电机表现出很好的快速响应与平稳性,适合独立电机驱动电动汽车的驱动系统.     

4WID/S电动汽车独立转向的多电机协调控制

针对电动汽车四轮独立驱动/转向(4WID/S)中4个转向电机协调控制,设计以转速为控制量的多电机协调控制策略,实现各电机转速合理分配。在Matlab/Simulink中构建汽车动力学与两相混合式步进电机转速控制相结合的仿真模型,以TMS320F28335为控制核心构建实验台架,4个转向电机协调运行表明控制策略的可行性。     

电动汽车轮边驱动电机热设计

车辆使用轮边电机是一种新型的动力分散电驱动形式,省去了传动汽车的传动轴、离合器等结构部件,使整车结构变得简单,且提升了传动效率。现针对电动汽车使用轮边电机的设计特点,开展电机热设计研究,根据传热学理论,建立水道结构三维流体区域模型,计算了水道内的流动阻力,并基于热路法对该冷却结构电机额定工况和峰值工况的温升进行了计算分析。最后通过开发样机的测试,电机温升热仿真与样机台架测试误差在合理范围内,验证了轮边驱动电机冷却结构设计合理性。     

电动车电子差速控制方法的研究

随着能源危机和环境保护等问题日益受到关注,电动车成为世界汽车工业的研发热点之一。采用前轮转向方案,确定了电子差速转向时的控制策略,并利用Ackerman-Jeantand转向模型,结合电动车的结构特点,计算了电子差速过程中随转向角度变化的各车轮车速。在Matlab/Simulink仿真环境下建立了电动车电子差速控制算法的仿真模型,并对电子差速转向时的各车轮车速进行了仿真计算,通过数据图形验证了电动车在转向时的稳定运行。     

电传动矿用自卸车牵引控制策略研究

电传动矿用自卸车是由2个独立控制的牵引电机驱动的,没有差速器,传统的控制策略也不能实现差速功能,会造成车辆运行效率的下降以及轮胎的不必要磨损。基于电传动矿用自卸车的运动学分析和动力学分析以及车辆孤岛电源的特性,提出了轮边电机的功率闭环驱动控制策略,既可实现良好的调速性能和燃油经济性,又能实现自然差速功能。根据该策略进行实车试验,结果表明了其有效性。     

智能车双电机控制系统的设计

针对飞思卡尔智能车竞赛的C型车模,前轮舵机转向,后轮双电机差速,先用PID控制算法使智能车的速度能够稳定,然后根据不同赛道用电控方式对此车模后轮的双电机进行差速控制,满足阿克曼转向原理,在原差速转向基础上进行了改进,并提出了一种阿克曼式差速PID公式,也给出一套对差速参数的整定方案,使双电机差速应用简单化。前轮舵机控制采用偏差二次项ABC的PD控制,让电动智能汽车转向性能得到较大的提高。并且双电机的制动采用一种基于能耗制动和反接制动的一种新的制动方法-棒棒法,这种方法大大缩短了停车时间,提高了停车准确性。     

双电机驱动关节的线性化控制研究

本文基于齿轮传动系统存在的齿隙非线性问题,提出了一种双电机驱动双主动齿轮啮合同一从动齿轮的驱动方案。设计了双电机协调控制算法,包括力矩线性化控制算法与单速度环速度反馈线性化控制算法,解决了电机齿轮传动系统运动过程中的齿隙非线性问题。本文首先介绍了双电机消隙原理与控制方案,然后建立双电机系统控制模型进行分析,最后搭建仿真模型进行控制方案的验证。仿真结果表明,本文所提出的双电机控制方案可以有效地解决齿轮传动中的齿隙非线性问题。     

基于轮毂电机的电动汽车再生制动研究

基于轮毂电机驱动的电动汽车的结构特点以及轮毂电机低转速、高转矩的特点,提出了轮毂电机再生制动方法。为了恢复最大制动能量,在中等强度制动条件下通过轮内电机输出车辆减速的所有制动转矩。由AMESim软件建立液压制动系统和轮毂电机驱动系统的车辆动力学模型。通过NEDC循环和FTP75循环对车辆驾驶条件进行了仿真。仿真结果表明:采用轮内电机制动方式,制动能量回收率显著提高,电动车的能源效率提高30%以上。     

基于ATmega48的电动轮椅主从控制系统设计

提出了一种针对轮毂式两轮驱动电动轮椅的差速控制及驱动系统的实现方案。综合各项参数设计出合理的速度协调控制方法,通过串行通讯使两个独立的电机控制器构成的主从控制系统具有同步平滑起动、速度稳定安全的特性和过流、过压和过热保护功能。     

独立电驱动车辆车轮驱动防滑自抗扰控制

针对独立电驱动车辆加速过程中车轮的一种非线性防滑控制方法进行研究,采用Magic公式和直流电机模型建立1/4车辆动力学模型,将电机电流考虑成内部扰动,负载考虑成外部扰动,利用扩张状态观测器对扰动进行观测;以最优滑移率为控制目标,使用二阶自抗扰控制器设计车辆单轮驱动防滑控制系统,并利用遗传算法确定控制器的参数,且对多种工况下的加速过程进行仿真研究.仿真结果表明:基于自抗扰控制的防滑控制系统对系统内部和外部扰动具有鲁棒性,可以在各种工况下获得良好的纵向加速性能.     

新型直流无刷电机容错控制方法的仿真分析

航空工业正在向多电飞机的方向发展,因此需要有高可靠性的电机驱动系统。单边矩阵变换器是一种新型的矩阵变换器,适用于驱动无刷直流电机。利用单边矩阵变换器独特的结构建立了一种新型容错控制算法,可以进一步加强无刷直流电机驱动系统的可靠性。为了验证容错算法的性能,建立了整个电机驱动系统的Matlab仿真模型,并对系统的容错运行能力进行了仿真实验分析。仿真实验分析结果表明采用新型容错控制算法的单边矩阵变换器具有更高的可靠性与带故障运行能力,可以满足多电飞机对安全可靠性的要求。     

电动车用多电机独立轮式驱动的协调运行分析

为了解决多电机独立轮式驱动下电动车行驶过程中电机协调运行的问题，首先考虑汽车转向行驶时内、外侧车轮转速与转向角和车体速度之间的非线性关系，在速度环给定环节提出了一种基于BP神经网络原理的电子差速方案；其次考虑汽车行驶过程的不确定性和控制系统的可靠性要求，设计了双电机独立轮式驱动下的模糊PI参数自整定控制系统；最后通过仿真验证了多电机独立轮式驱动下协调运行控制系统的可行性。