汽車的出現給我們的生活帶來諸多便利,而隨著汽車保有量的增加,交通事故頻發、交通擁堵、全球氣候變暖等問題越來越嚴重,節能與安全問題日益突出,汽車的發展也因此正在發生一場深刻的變革。隨著智能技術和電動汽車技術的進步,智能駕駛、分布式驅動等技術也越來越受到重視,把智能汽車和電動汽車兩者相結合的集成研究成為研究的熱點,發展智能分布式驅動電動車成為解決交通安全和環保問題的重要方法。智能汽車主要包括環境感知、決策規劃、車輛控制三個部分,本文主要研究的是智能汽車的車輛控制部分,即對車輛的橫向和縱向進行控制,實現軌跡跟蹤。與此同時,本文采用分布驅動電動車作為智能汽車的研究載體,利用其獨立驅動/制動的優勢,控制車輛橫擺穩定性以提升智能汽車的安全性和舒適性。本文從軌跡跟蹤控制和橫擺穩定性控制兩個角度出發設計控制器,控制器結構分為內環和外環兩個部分,外環以主動前輪轉角作為車輛系統輸入實現軌跡跟蹤控制,內環根據期望值計算所需的附加橫擺力矩,通過輪胎力分配算法得到各輪胎力大小,并轉化為輪轂電機轉矩輸入車輛系統實現橫擺穩定性控制。首先,采用模塊化建模的思想建立本文所需的七自由度車輛動力學模型,包含車身縱向運動、側... 

【文章來源】：重慶理工大學重慶市

【文章頁數】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 智能汽車的發展
    1.3 智能汽車軌跡跟蹤研究現狀
        1.3.1 國外研究現狀
        1.3.2 國內研究現狀
    1.4 分布式驅動電動車底盤控制研究現狀
        1.4.1 國外研究現狀
        1.4.2 國內研究現狀
    1.5 本文主要研究內容
2 分布式驅動電動車的建模與仿真
    2.1 引言
    2.2 車輛動力學模型總體架構
        2.2.1 模型假設
        2.2.2 坐標系定義
    2.3 車輛動力學建模
        2.3.1 車體動力學模型
        2.3.2 輪胎模型
        2.3.3 車輪動力學模型
        2.3.4 電機模型
    2.4 驅動電機的選擇
        2.4.1 電機功率的確定
        2.4.2 電機轉速的確定
        2.4.3 峰值轉矩的確定
    2.5 Simulink模型與CarSim模型仿真驗證
        2.5.1 整車和電機參數的確定
        2.5.2 動力學模型聯合仿真驗證
    2.6 本章小結
3 基于模型預測控制外環軌跡跟蹤控制研究
    3.1 引言
    3.2 模型預測控制理論
    3.3 線性時變模型預測控制器
        3.3.1 預測模型
        3.3.2 預測方程
        3.3.3 約束優化問題
        3.3.4 約束優化問題求解
    3.4 本章小結
4 內環橫擺穩定性控制研究
    4.1 引言
    4.2 橫擺穩定性控制架構
    4.3 縱向速度控制策略研究
    4.4 上層橫擺力矩決策算法研究
        4.4.1 參考模型的建立
        4.4.2 預測模型
        4.4.3 預測方程
        4.4.4 約束優化問題
        4.4.5 約束優化問題求解
    4.5 下層電機轉矩優化分配算法研究
    4.6 本章小結
5 離線仿真驗證與分析
    5.1 引言
    5.2 參考軌跡的選取
    5.3 離線仿真實驗與分析
        5.3.1 工況1：不同附著條件下的軌跡跟蹤
        5.3.2 工況2：低附條件下的軌跡跟蹤
        5.3.3 工況3：高附條件下的軌跡跟蹤
        5.3.4 工況4：不同速度下的軌跡跟蹤
    5.4 本章小結
6 全文總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
個人簡歷、在學期間發表的學術論文及取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于模型預測控制的智能車輛路徑跟蹤控制器設計[J]. 王藝,蔡英鳳,陳龍,王海,李健,儲小軍.  汽車技術. 2017(10)
[2]基于模型預測控制的智能汽車目標路徑跟蹤方法研究[J]. 段建民,田曉生,夏天,宋志雪.  汽車技術. 2017(08)
[3]自主車輛線性時變模型預測路徑跟蹤控制[J]. 張亮修,吳光強,郭曉曉.  同濟大學學報(自然科學版). 2016(10)
[4]發改委推智能交通 力挺無人駕駛汽車[J]. 梁麗雯.  金融科技時代. 2016(09)
[5]分布式驅動電動汽車底盤動力學控制研究綜述[J]. 殷國棟,金賢建,張云.  重慶理工大學學報(自然科學). 2016(08)
[6]預測:2017年智能汽車將大規模上路[J].   輕型汽車技術. 2016(08)
[7]逐步實現自動駕駛5個層級[J]. 朱敏慧.  汽車與配件. 2016(11)
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博士論文
[1]全線控四輪獨立轉向/驅動/制動電動汽車動力學集成控制研究[D]. 宋攀.吉林大學 2015

碩士論文
[1]輪轂電機驅動電動汽車橫擺穩定性集成控制方法研究[D]. 楊慎.重慶理工大學 2017
[2]基于模型預測控制的移動機器人路徑跟蹤控制[D]. 劉洋.吉林大學 2016
[3]輪轂驅動電動車橫擺穩定預測控制方法研究[D]. 袁琳.哈爾濱工業大學 2016
[4]智能汽車的軌跡跟隨控制研究[D]. 明廷友.吉林大學 2016
[5]四輪輪轂電機驅動車輛直駛穩定性控制策略研究[D]. 周楊.北京理工大學 2016
[6]智能車輛的軌跡跟蹤控制方法研究[D]. 張茜.哈爾濱工業大學 2015
[7]基于最小安全距離的車輛換道控制研究[D]. 吳杭哲.哈爾濱工業大學 2015
[8]基于模型預測控制的無人駕駛車輛軌跡跟蹤控制算法研究[D]. 孫銀健.北京理工大學 2015
[9]基于聯合仿真的智能車輛路徑跟蹤控制研究[D]. 李兵.大連理工大學 2014
[10]分布式驅動電動汽車橫擺穩定性控制研究[D]. 孫勇.吉林大學 2013



本文編號：2898104