六轮轮毂电动汽车同步协调控制研究

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同步协调控制和汽车差速转向是轮毂式电动汽车研究的重点,在电动汽车同步协调控制中,响应速度以及各电机间的同步误差是衡量同步协调控制的主要性能指标,本文旨在通过对六轮电动汽车同步协调控制系统中各电机间的同步误差较大,响应速度较慢的问题进行改进,以期提高电机的响应速度,同时减少各车轮之间的同步误差,为车辆的平稳行驶提供保障。在本文设计的六轮电动汽车同步协调控制系统中,单电机控制方式在传统矢量控制的基础上加入快速超扭曲控制算法,通过快速超扭曲控制来有效提高单电机的转速响应速度及抗干扰的能力,使得电机在受到干扰时能快速追踪到参考转速,从而降低多电机的同步误差以及同步协调的响应速度,同时采用BP神经网络PID对偏差耦合控制的速度补偿器进行改进,针对传统BP神经网络存在收敛速度慢的情况,添加附加惯性项进行优化,在MATLAB/Simulink软件中对改进前后的六轮电动汽车的同步协调控制系统进行仿真及分析。仿真结果表明:改进后的六轮电动汽车同步控制系统的控制性能更佳,其电机间的最大同步误差由27.6r/min降低到2.29r/min、稳定后的同步误差由1r/min降低到0.25r/min以及达到稳定的时间由0.039s降低到了0.01s之内,同步协调控制效果较好,达到了预期设想的效果。最后,针对现有的差速转向技术,利用Ackermann-Jeantand转向原理建立了六轮电动汽车的转向控制系统,将基于快速超扭曲算法的电机与差速转向模型相结合,在MATLAB/Simulink中搭建模型,仿真结果表明,该控制策略可行,与预期的结果相符,具有一定的实用价值。
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