路灯维修车控制分布式驱动   江门路灯维修车出租, 江门路灯维修车租赁, 路灯维修车出租   路灯维修车控制是当前汽车动力学控制领域的研究热点，研究成果较为全面，但是还没有形成完善的理论和体系。现有的分布式电驱动控制理论在很大程度上源于传统集中式车辆的控制思想，即主要集中在极限工况下的车轮滑移率控制和横摆角速度控制。然而分布式驱动路灯维修车具有不同于一般传统车辆的本质特点，其驱动车轮的输出转矩能够连续精确可控，并且具有冗余的整车控制执行部件—驱动电机，因此分布式电驱动汽车的整车动力学控制可以同时面向滑移率控制的纵向动力学控制、横摆控制的侧向动力学控制和能量优化分配控制的所谓“三维控制”，其中驱动力矩的分配算法是核心。因此如何使多轴轮边电驱动铰接路灯维修车在各种行驶工况和复杂道路环境下进行合理的轴间及轮间驱动力矩分配是目前研究的重点和难点。

    目前在分布式驱动路灯维修车的研究比较注重车辆的动力学控制，能量控制策略研究相对较少。由于本文研究对象—多轴轮边电驱动铰接路灯维修车主要运行在大中型城市的主干道上，具有起停频繁、平均车速和最高车速均较低的特点，减少能量消耗，提高整车续驶里程具有重要的理论意义和应用价值。但是能量管理控制策略与动力学控制的研究方法具有不同的特点。动力学控制多注重实时控制，控制器存储内存少和计算时间短等特点，其优化算法多集中在寻找局部最优点；而能量管理控制策略应用离线优化算法较多，主要目标在于求取全局最优点。因此如何兼顾动力学控制目标与能量管理控制策略目标，使离线优化和实时在线控制结合起来成为制约分布式驱动电动汽9车控制策略开发的难题。

      来源多轴轮边电驱动铰接路灯维修车行业的发展涉及化工、机械、新材料、微电子、电力电子、自动控制、新型能源等诸多产业，会给相关高新技术产业的发展提供需求和动力，带动路灯维修车产业、汽车电子、动力电池配制与管理以及机械制造等上下游相关产业的发展。为了促进我国大中型城市中心主干线路上大容量纯电动城市路灯维修车运营，改善城市空气质量，2014年国家科技部将“多轴轮边驱动大通道低地板电动公交路灯维修车研发与示范”项目列入“国家科技支撑计划”，予以支持，而本文则将依托其核心子课题“多轴轮边驱动大通道公交路灯维修车整车控制与安全技术”，深入分析其车型特点，系统的研究轮边电驱动铰接路灯维修车的驱动力矩分配控制策略。

    将基于多轴轮边电驱动铰接路灯维修车MDWDAEB，针对具有相同驱动电机的中、后轴四轮独立驱动铰接路灯维修车构型，为改善铰接路灯维修车在行驶过程中的经济性与行驶稳定性和机动性，对驱动力矩的分配控制策略开展深入研究，开发力矩分配控制系统TDCS，并对其各组成部分展开深入研究：驾驶员模型控制算法轮边电机实车状态观测器传感器驾驶员输入道路信息期望状态全维车辆状态可测量车辆状态车辆状态ECU传感器/观测器被控对象执行器图1.3MDWDAEB车辆TDCS系统控制框图1.状态观测器在TDCS系统中，前后车厢的质心位置这一关键参数随着整车载荷的变化而不断10变化，且难以由传感器直接测量，因此需要由状态观测器估计得到。本文将开发MDWDAEB车辆的非线性状态观测器，对车辆质心位置进行精确估计，为TDCS提供必要的车辆状态参数。2.控制器（ECU）驱动力矩分配控制策略本文将从以下两个角度研究TDCS：⑴带有效率模型的车辆纵向牵引驱动力矩分配控制策略研究。在车辆纵向动力学控制中，在一般行驶工况情况下优化提高车辆驱动效率，在低附着路面起动驱动防滑控制策略；⑵车辆转向工况驱动力矩分配控制策略研究。基于驾驶员参考模型，综合考虑车辆侧向动力学控制和能量优化分配等目标要求，对车辆的附加直接横摆力矩进行分配，提升整车的行驶机动性，同时提高整车能量效率。3.执行器轮边驱动电机作为MDWDAEB车辆TDCS执行器，其特性对TDCS系统的性能具有重要影响，将开发电机试验台，对驱动电机特性进行台架试验研究。4.控制对象对被控制对象动力学特性的深入研究是TDCS系统开发的基础。本文将开发MDWDAEB试验样车，对本文开发的TDCS系统做出验证和评价。

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     将针对当前多轴轮边电驱动铰接路灯维修车研究中存在的不足，在基于整车动力学控制模型的基础上，使用离线优化与预测模型方法，结合实时在线控制算法研究车辆的驱动力矩分配控制策略。本文旨在为多轴轮边电驱动铰接路灯维修车的纵向动力学控制与侧向动力学控制提供理论基础和方法借鉴。拟从“整车动力学建模、整车状态参数估计、纵向动力学控制、侧向动力学控制、驱动电机特性实验、整车控制器硬件在环仿真及整车实验”等方面开展工作。 ⑴多轴轮边电驱动铰接路灯维修车数学模型推导及动力学仿真模型搭建模型推导及整车仿真模型搭建工作展开研究。整车动力学仿真模型是多轴轮边电驱动铰接路灯维修车驱动力矩分配控制策略研究的基础。将根据多轴轮边电驱动铰接路灯维修车的公交行驶工况特征、结构特点和驱动转矩分配策略研究对车辆模型进行简化并选取整车自由度，利用希林多刚体动力学建模方法和若丹虚功率原理，消去铰接装置传递的理想约束力过程，建立整车数学模型，并基于Matlab/Simulink环境完成整车动力学仿真平台搭建，满足控制策略仿真需求。

    ⑵车辆质心位置参数估计为给后续章节开发的驱动力矩分配控制策略提供准确的车辆质心位置参数，将研究车辆质心位置的H∞和卡尔曼滤波联合估计算法。车辆质心的纵向位置和质心高度是车辆驱动转矩实时分配控制过程中整车转动惯量和轮胎垂直载荷转移计算的重要依据。针对多轴轮边电驱动铰接路灯维修车质心位置参数无法通过传感器直获取的问题，利用路灯维修车驱动车轮输入转矩与转速可以实时获取的特点，建立基于质心位置估计的四自由度车辆模型，利用H∞-EKF滤波和H∞-UKF滤波联合估计算法，解决仅用纵向动力学特性就可实现对其估计的问题，引入H∞算法解决系统模型和噪声统计特性不准对质心位置估计精度的影响，为车辆驱动力矩分配控制提供依据。

    ⑶车辆纵向行驶工况轴间驱动力矩分配控制策略研究  重点围绕车辆纵向动力学控制策略问题开展研究。车辆的纵向行驶是车辆日常运营的主要行驶工况，降低其能量消耗显得尤为重要。提出一种带有效率模型的纵向牵引力矩分配控制双层架构，实现整车能量优化目标和纵向行驶安全与稳定性控制目标的解耦。对于一般纵向行驶工况，在满足驾驶员对动力性需求的前提下，基于电机的效率特性，应用DOE离散采样技术、离线优化与响应面预测模型的方法搭建轴间驱动力矩实时分配效率模型，提高整车的经济性。对于低附着路面行驶工况提出基于滑模控制算法的驱动防滑策略，保证车辆的行驶安全性与稳定性。

   ⑷车辆转向行驶工况轮间驱动力矩分配策略研究,  围绕车辆侧向动力学控制策略，提出车辆在转向行驶时的同轴轮间驱动力矩分配控制策略。车辆转向行驶工况中铰接装置的力学特性、同轴左右轮边电机的转矩与转速输出特性与车辆的纵向动力性目标及横摆控制目标等因素高度耦合在一起，驱动转矩分配问题具有一定的复杂性。根据本文针对多轴轮边电驱动铰接路灯维修车可抽象为两个刚体的特点，采用前部车体所组成的两轴四轮车辆作为控制对标车型抽象横摆角速度跟踪控制目标，综合整车能耗最低的原则对附加直接横摆力矩分配问题进行离线优化，并根据优化数据搭建BP神经网络控制预测模型，研究兼顾效率优化与横摆角速度控制目标的车辆横摆力矩控制策略。

    (5)驱动电机台架试验及整车策略整车实验验证,  主要围绕驱动力矩分配策略的开发验证问题展开研究。同轴两侧驱动电机输出特性的一致性和驱动系统的效率特性数据是轮边电驱动铰接路灯维修车驱动力矩分配控制的基础。首先依据轮边驱动同轴双电机独立驱动的特点，搭建双轮边电机特性试验台，对轮边电机转矩输出一致性和效率特性进行台驾试验研究。为了在实时条件下验证控制策略，参考汽车整车控制器“V”模式开发流程，用MicroAutoBox来实现快速控制原型(RCP)开发，并进行dSPACE硬件在环仿真试验，然后进行驱动转矩分配控制器的开发，最后进行实车道路试验，验证控制策略的有效性。

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