路灯维修车驱动转矩分配控制器   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  开发驱动转矩分配控制器是轮边电驱动铰接路灯维修车的整车策略的核心控制模块，其主要功能是根据驾驶员的驾驶意图和车辆行驶的整车状态信息，对中轴和后轴布置的四个轮边驱动电机进行独立控制，使车辆具有较好的驾驶性能和操纵性能，其网络拓扑结构。微处理器采用Freescale公司的MPC5604B/C芯片，该芯片拥有32通道（通过外部多路复用器可扩展成64通道）10位的AD转换通道、6路兼容CAN2.0标准的CAN通道、6路32位的PIT周期中断定时器模块和50路16位PWM模块，具有丰富的外围设备接口，能够满足TDCU的需要。CAN通信模块通过内嵌的CAN控制器和外接的CAN收发器来实现CAN总线网络的通讯。Ａ/D负责采集加速踏板开度信息，I/O接口负责开关指令并实现继电器的开关控制，电源及保护模块将车载蓄电池的24V电压转换为控制器元件的5V工作电压，同时具有短路、过压、过流和温度过载保护等功能，PWM模块通过捕捉车速传感器的脉冲信息来计算车速。TDCS的程序编译环境为CodeWarriorV2.8。软件分为主程序和中断程序，主程序的功能主要是对各个硬件部件进行初始化，包括PLL(Phase-LockedLoop)倍频、AD初始化、IO端口初始化、CAN模块初始化、实时中断初始化、全局变量初始化等；进入无限循环处理相应的数据采集，控制策略，输出参数更新等；CAN接收数据采用中断方式接收，CAN发送采用中断定时发送。为验证整车驱动力矩分配控制策略在转向行驶工况在仿真平台进行的仿真试验的有效性，对轮边电驱动铰接路灯维修车的横摆力矩分配控制策略进行了实车验证。实车、整车驱动电机配置及测试。在整车实车试验过程中，方向盘为开环输入，固定于特定转向角度不动，车辆的纵向车速略有增加，轮边电机转矩输出情况可以看出，轮边电驱动铰接路灯维修车实车的轮边电机的驱动转矩输出结果虽然与仿真试验存在一定的差异，但误差是在可控的范围内，所以基于本文所搭建的仿真平台所进行的仿真试验能够真实有效的反映车辆的实际运行情况。⑴双电机轮边驱动特性台架试验表明驱动电机正常运行时，左右两侧驱动电机系统的稳定响应的输出转矩的最大误差不超过５%，因此不存在不一致性问题，没有必要进一步实施补偿控制，本文所选用的精进电机公司生产的驱动电机能够满足实车的应用要求。⑵硬件在环验证结果表明：通信传输的延迟及Simulator等硬件的计算对仿真结果影响不大，电机转矩的分配控制能够较好的按照预设的策略进行。⑶实车验证结果表明：轮边电驱动铰接路灯维修车中轴和后轴轮边电机的驱动转矩输出结果虽然与仿真试验存在一定的差异，但误差是在可控的范围之内。0多轴轮边电驱动铰接路灯维修车作为一种全新形式的分布式驱动电动汽车，是电驱动技术与大容量城市公共交通车辆的完美结合，随着驱动电机控制技术水平的不断提高以及车辆对布置空间的进一步要求，将是未来电动汽车的重要发展方向之一。为了确保多轴轮边电驱动铰接路灯维修车在极为复杂的车辆行驶环境中安全、经济的行驶，需要对其整车动力学控制和能量优化策略进行深入研究。针对多轴轮边电驱动铰接路灯维修车具有整车动力学协调控制与能量优化分配目标高度耦合的特点，围绕整车驱动力矩分配问题，主要完成了以下几个方面的工作：

     ⑴建立三轴轮边电驱动铰接路灯维修车动力学模型, 整车动力学模型是车辆纵向动力学与侧向动力学控制策略研究的前提和基础。但是由于铰接盘的接入将整车的车身分成了前后相对独立的两个刚体，并使铰接装置的力学特性与中轴、后轴驱动力矩对整车的作用耦合到一起，极大的增加了整车建模的复杂性。因此，如何消去整车模型中铰接盘的理想约束力，揭示整车运动学状态变量与所受的主动力之间的关系成为多轴轮边电驱动铰接路灯维修车动力学控制研究的基础和难点。本文根据多轴轮边电驱动铰接路灯维修车的结构特点以及驱动转矩分配策略的研究需要，对车辆模型进行了简化，并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，推导建立了整车动力学模型，为驱动力矩分配控制策略的研究奠定了基础。

     ⑵车辆质心位置参数估计, 实时准确的车辆质心位置参数信息是整车动力学模型横摆转动惯量计算、轮胎垂直载荷转移以及车辆侧倾运动控制的重要依据。但是，多轴轮边电驱动铰接路灯维修车的质心位置随着车辆载荷的变化而经常不断变化。本文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，提出了H∞-EKF滤波和H∞-UKF滤波联合估计算法。该算法利用分布式驱动电动汽车驱动车轮输入转矩与转速可以实时获取的特点，仅用车辆的纵向动力学特性实现了对质心位置参数信息的估计，为整车纵向牵引力矩分配控制策略和整车横摆力矩分配控制策略的研究提供了依据。

   ⑶车辆纵向行驶工况轴间驱动力矩分配控制策略研究, 车辆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。本文针对车辆纵向行驶工况的轴间驱动力矩分配问题，提出了一种带有效率模型的驱动防滑控制策略，实现了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了轴间驱动力矩分配效率模型；对于低附着路面行驶工况提出了基于滑模控制算法的驱动防滑控制策略。仿真结果表明：在中国城市典型工况下，相对于中轴、后轴驱动转矩平均分配控制策略，基于效率模型的控制策略可使整车总体能量消耗降低5.82%；当车辆行驶在低附着对接、对开等复杂路面时，带有驱动转矩低选的驱动防滑控制策略能够将滑移率控制在20%以下，保证车辆的行驶稳定性。

   ⑷车辆转向行驶工况轮间驱动力矩分配策略研究, 相对于直行工况，转向行驶是轮边电驱动铰接路灯维修车在日常运营中遇到的另一个重要行驶工况，并且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和车辆横摆控制目标等因素高度耦合在一起，整车横摆力矩分配控制策略极为复杂。本文针对非极限转向行驶工况的同轴轮间驱动力矩分配问题，提出了一种兼顾驱动效率与横摆角速度控制目标的车辆横摆力矩控制策略。该策略根据多轴轮边电驱动铰接路灯维修车具有前部和后部两个车身刚体的特点，以前部车体所组成的两轴四轮车辆作为控制参考对象确定了整车的横摆角速度跟踪控制目标，根据整车能耗最低的原则对附加横摆力矩分配问题进行了离线优化，并利用优化数据搭建了BP神经网络控制预测模型，实现了轮间驱动力矩的分配控制。仿真结果表明：在初速为20km/h的低初速加速转向行驶工况和50km/h的高初速转向行驶工况，该策略在满足驾驶纵向动力性需求情况下，横摆角速度累积跟踪误差分别减少21.7%和10.2%，同时能耗分别降低了1.75%和4.16%。

    (5)轮边驱动电机输出特性台架试验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。本文依据轮边驱动同轴双电机独立驱动的特点，搭建了双电机轮边驱动特性试验台，对双电机转矩输出的一致性和效率特性进行了台架试验研究。试验结果表明双电机轮边驱动特性台架试验表明驱动电机正常运行时，左右两侧驱动电机系统的稳定响应的输出转矩的最大误差不超过５%，不存在不一致性问题，选用的驱动电机能够满足实车的应用要求。⑹驱动转矩分配控制器开发与驱动控制策略的实车验证本文参考汽车整车控制器“V”模式开发流程，利用MicroAutoBox实现了快速控制原型(RCP)开发，并进行了dSPACE硬件在环仿真试验，在实时条件下验证了控制策略；进行了驱动控制器的开发，并利用课题开发的18米轮边电驱动铰接路灯维修车样车进行了实车道路试验。硬件在环验证结果表明：通信传输的延迟及Simulator等硬件的计算对仿真结果影响不大，电机转矩的分配控制能够较好的按照预设的策略进行。在样车道路试验中，轮边电驱动铰接路灯维修车中轴和后轴轮边电机的驱动转矩输出结果虽然与仿真试验存在一定的差异，但误差是在可控的范围之内。

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      本文创新点 : ⑴针对多轴轮边电驱动铰接路灯维修车这种全新车辆构型，应用希林多刚体动力学建模方法和若丹虚功率原理，建立了包括铰接盘转角等广义坐标在内的十一自由度整车动力学模型，揭示了整车运动学状态变量与主动力之间的关系；提出了车辆质心位置联合估计算法，保证了质心位置估计精度。仿真和实车验证结果表明：该模型较好的适合了具有公交工况行驶特点的多轴轮边电驱动铰接路灯维修车的仿真与控制研究需要，为整车驱动力矩分配控制策略的研究奠定了理论基础。

     ⑵提出了一种带有效率模型的驱动防滑控制策略。对于一般纵向行驶工况，构建了轴间驱动力矩分配效率模型，延长整车续驶里程；在低附着路面行驶工况实现了驱动防滑控制，保证车辆的纵向行驶稳定性。验证结果表明：当在中国典型城市工况下，与中轴、后轴驱动转矩平均分配控制策略相比，基于效率模型的控制策略可使整车总体能量消耗降低了5.82%；当车辆行驶在低附着复杂路面时，带有驱动转矩低选的驱动防滑控制策略能够将滑移率控制在15－20%合理区间内。

    ⑶提出了一种兼顾驱动效率与横摆角速度控制目标的横摆力矩控制策略，解决了非极限转向行驶工况整车横摆力矩的轴间和轮间驱动力矩分配问题。验证结果表明：在初速为20km/h的低初速加速转向行驶工况和50km/h的高初速转向行驶工况，与驱动转矩平均分配策略相比，该策略在满足驾驶纵向动力性需求情况下，横摆角速度累积跟踪误差分别减少21.7%和10.2%，同时整车能耗分别降低了1.75%和4.16%。⑴在搭建整车动力学控制模型方面，增加车辆的侧倾、俯仰自由度，提高整车建模精度。⑵在车辆纵向与侧向动力学控制策略的实时控制过程中，增加强化学习算法，进一步提高整车经济性与控制策略的环境适应性。⑶进一步深入研究铰接装置状态变量估计算法，开展铰接装置特性灵敏度分析，提高整车控制策略的精准性。

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