为保证车辆安全稳定换道,以换道时的侧向加速度为研究对象,分析车辆在换道过程中侧向加速度与车速及路面状况之间的关系。首先介绍了车辆换道试验及侧向加速度的常规取值,然后从运动学角度,根据换道轨迹的推导以及约束,给出侧向加速度随速度的变化规律,最后采用ADAMS/Car建立车辆虚拟样机模型,从动力学角度进行仿真分析,获取不同车速下的最大侧向加速度,并与理论分析结果、常规取值进行对比。结果表明汽车换道时的侧向加速度随速度以及附着系数的增加而增加,可为智能车辆自动换道研究提供理论依据。

针对电动轮汽车与传统悬架结构配合存在干涉、占用空间大等问题,提出了一种集成于电动轮轮辋内、对置布置双磁流变减振器的悬架结构。分析电动轮轮辋空间及该悬架结构连接关系,设计磁流变减振器、悬架弹簧的基础上,建立了磁流变减振器Bingham仿真模型,分析磁流变减振器力学特性,结果表明磁流变减振器响应速度快、输出阻尼力连续可调,满足电动轮汽车对减振性能的要求;对悬架弹簧根据最大剪应力理论进行校核,并进行有限元分析,结果误差小于0.5%,且均未超过材料许用极限,满足强度要求,悬架弹簧安全可靠。

在取消离合器和同步器的纯电动汽车电传动系统中,PMSM作为纯电动汽车驱动源在电动汽车的变速过程中起着断开动力和主动同步的作用。在PMSM控制系统中,通过内模控制算法对电流环PI控制参数进行了整定,在传统的转速环PID的基础上建立了模糊控制规则,并在matlab/simulink仿真环境中搭建了PMSM的仿真模型,并进行了仿真实验。仿真实验结果表明,通过内模PI控制和模糊PID控制算法可以使PMSM控制系统获得更好的调速性能和转矩输出性能,提高了控制系统的鲁棒性。

为提高电动轮汽车的续驶里程,综合考虑轮毂电机输出特性、电池SOC及制动强度对再生制动系统的影响,提出一种模糊逻辑控制的再生制动控制策略。在根据制动强度对理想制动力曲线、ECE法规线进行计算,合理分配前、后轮电机制动力和制动器制动力的基础上,将由MATLAB/Simulink搭建的模糊逻辑控制的制动力分配模型嵌入到ADVISOR搭建的整车模型中,并在CYC;DDS工况下,与ADVISOR自带查表法控制策略进行仿真对比。结果表明,所提的模糊逻辑控制策略相对查表法控制策略使电动轮汽车的行驶时间增加了12.2%,滞后38s出现速度差,且速度差明显减小。

为了提升分布式驱动电动汽车中三台永磁同步电机(PMSM)转速同步控制系统的同步性能和抗干扰能力,以传统偏差耦合结构中的固定增益转速补偿器为基础设计了基于最小转速的新型同步转速补偿器,为了减小电机的跟随误差以及提高控制系统鲁棒性,提出了一种改进非线性函数,以此函数为基础对传统自抗扰控制器(ADRC)进行改良,并设计了PMSM改进一阶ADRC速度环控制器。建立了基于偏差耦合的三台PMSM同步控制系统模型,并进行了仿真对比,结果表明,采用新型转速补偿器和改进一阶ADRC的多电机同步控制系统的同步性能以及转速补偿效果更好,且跟随误差较小,系统动、静态性能和抗干扰能力均有所提高。

以立式飞轮电池为研究对象,应用集中质量法将其离散化为弹性轴承-偏置转子模型,建立起具有陀螺效应、弹性轴承、内部阻尼和刚度以及PID控制下的八自由度转子-轴承系统的数学模型,采用拉格朗日法推导了转子-轴承系统涡动微分方程。根据微分方程计算特征方程的特征值,利用最大特征值法判断系统随角速度变化的稳定性。借助MATLAB通过时域波形图、相图、Poincare图、幅频特性图研究转子在不同角速度下的振动特性,进一步验证了最大特征值原理的正确性。