混合動力汽車TCS控制策略的研究

【摘要】：牽引力控制系統(tǒng)(Traction Control System，簡稱TCS)是一項車輛主動安全控制技術。牽引力控制系統(tǒng)能夠防止驅動輪過度滑轉，減少輪胎磨損，提高車輛的動力性和行駛穩(wěn)定性。本文以混合動力汽車為研究對象，針對混合動力汽車電機控制精度高、響應速度快的特點，對混合動力汽車牽引力控制系統(tǒng)進行了設計。本文主要進行了以下研究工作： 通過對混合動力汽車動力系統(tǒng)的組成及結構進行分析，在Matlab/Simulink環(huán)境中建立了發(fā)動機模型、電機模型和傳動系模型。在課題組已有模型的基礎上建立了七自由度整車模型和“魔術公式”輪胎模型。對TCS液壓制動系統(tǒng)的基本組成和工作原理進行分析，建立了基于AMESim的液壓制動系統(tǒng)模型。 對混合動力汽車TCS不同的控制方式進行分析，選取電機輸出轉矩控制、液壓制動系統(tǒng)制動力矩控制和發(fā)動機輸出轉矩控制三種控制方式，根據(jù)車輛在不同工況下對其行駛性能的不同要求，結合混合動力汽車的工作模式，分別在均一附著路面、分離附著路面、對接路面和棋盤路面下，制定了混合動力汽車TCS的協(xié)調(diào)控制策略。 建立了基于Matlab/Simulink和AMESim的混合動力汽車TCS聯(lián)合仿真平臺，實現(xiàn)了液壓制動系統(tǒng)模型和整車模型的無縫連接。對制定的協(xié)調(diào)控制策略進行了聯(lián)合仿真分析，結果表明，所制定的控制策略能夠有效地防止驅動輪過度滑轉，提高車輛的驅動性能和行駛穩(wěn)定性能。 接入實車中液壓制動系統(tǒng)硬件，搭建TCS硬件在環(huán)仿真試驗臺。基于此試驗臺，在dSPACE環(huán)境中對控制策略進行了硬件在環(huán)仿真試驗驗證。實時仿真結果和離線仿真結果基本一致，進一步驗證了所建控制系統(tǒng)的有效性。 【關鍵詞】：牽引力控制系統(tǒng) 混合動力汽車 控制策略 硬件在環(huán)仿真
【學位授予單位】：重慶理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 TCS 基本原理9-10
• 1.3 混合動力汽車概述10-14
• 1.4 汽車 TCS 研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4.1 傳統(tǒng)汽車 TCS 研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4.2 混合動力汽車 TCS 研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 2 混合動力汽車 TCS 模型的建立18-32
• 2.1 引言18
• 2.2 發(fā)動機模型18-19
• 2.3 電動機模型19-20
• 2.4 傳動系模型20-22
• 2.5 輪胎模型22-23
• 2.6 七自由度整車模型23-26
• 2.7 TCS 液壓系統(tǒng)模型26-31
• 2.7.1 TCS 液壓系統(tǒng)概述26
• 2.7.2 液壓控制單元的基本組成和工作原理26-28
• 2.7.3 基于 AMESim 的 TCS 液壓系統(tǒng)模型28-29
• 2.7.4 子模型的選擇及參數(shù)設置29-31
• 2.8 小結31-32
• 3 混合動力汽車 TCS 控制策略的制定32-42
• 3.1 引言32
• 3.2 汽車 TCS 控制方式32-35
• 3.3 基于 PID 的 TCS 控制算法35-36
• 3.4 混合動力汽車 TCS 控制策略36-41
• 3.4.1 混合動力汽車的工作模式37
• 3.4.2 混合動力汽車 TCS 控制策略37-41
• 3.5 小結41-42
• 4 混合動力汽車 TCS 聯(lián)合仿真分析42-66
• 4.1 引言42
• 4.2 聯(lián)合仿真平臺的建立42-45
• 4.2.1 在 Simulink 中接口的設置43
• 4.2.2 在 AMESim 中接口的設置43-45
• 4.3 均一路面 TCS 仿真分析45-49
• 4.4 分離路面 TCS 仿真分析49-54
• 4.5 對接路面 TCS 仿真分析54-59
• 4.6 棋盤路面 TCS 仿真分析59-64
• 4.7 小結64-66
• 5 基于 dSPACE 的混合動力汽車 TCS 硬件在環(huán)仿真66-78
• 5.1 引言66
• 5.2 dSPACE 實時仿真系統(tǒng)簡介66-68
• 5.3 TCS 硬件在環(huán)試驗方案68-71
• 5.3.1 硬件部分68-70
• 5.3.2 軟件部分70-71
• 5.4 試驗結果及分析71-77
• 5.5 本章小結77-78
• 6 全文總結與展望78-80
• 6.1 全文總結78-79
• 6.2 展望79-80
• 致謝80-82
• 參考文獻82-84
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及取得的研究成果84

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