輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車分布式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在人們對(duì)汽車環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性要求越來(lái)越高的今天,具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的電動(dòng)汽車已經(jīng)成為汽車行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車?yán)秒姍C(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輪,改變了汽車動(dòng)力總成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),是電動(dòng)汽車發(fā)展的前沿技術(shù)方向。輪轂驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車在輪轂電機(jī)技術(shù)和分布式驅(qū)動(dòng)控制方面存在大量的挑戰(zhàn)性問(wèn)題。
　　本課題面向應(yīng)用,不考慮輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)問(wèn)題,只專注于輪轂電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分布式控制的實(shí)現(xiàn),這樣本文主要解決兩個(gè)問(wèn)題:輪轂電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總線技術(shù)以及輪轂電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)

2、驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究。由于輪轂電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)通信的傳輸速率和容錯(cuò)性提出了較高要求,傳統(tǒng)的CAN網(wǎng)絡(luò)(ControllerAreaNetwork)難以滿足,所以本文采用傳輸速率更高的FlexRay總線作為系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)。
　　通過(guò)分析FlexRay總線協(xié)議可知,物理層是硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層是網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)FlexRay網(wǎng)絡(luò)的通信,本文對(duì)FlexRay總線的物理層和網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的喚醒和啟動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間

3、的數(shù)據(jù)收發(fā)及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。并在此基礎(chǔ)上,根據(jù)輪轂電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求,對(duì)FlexRay總線的應(yīng)用層進(jìn)行開(kāi)發(fā)。通過(guò)分析FlexRay總線主從節(jié)點(diǎn)的功能,設(shè)計(jì)了用于電機(jī)控制的節(jié)點(diǎn)間傳遞的信息。為了提高FlexRay總線動(dòng)態(tài)性能,本文通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)矩陣及優(yōu)化對(duì)應(yīng)用層信息進(jìn)行調(diào)度設(shè)計(jì),得到了靜態(tài)調(diào)度表。為了驗(yàn)證FlexRay網(wǎng)絡(luò)通信,本文首先對(duì)其總線物理層以及數(shù)據(jù)幀進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明物理層和網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計(jì)滿足FlexRay總線的要求;之后,采用總線型的網(wǎng)絡(luò)

4、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及主從式的通信方式對(duì)轉(zhuǎn)向電機(jī)進(jìn)行控制,結(jié)果表明可以通過(guò)FlexRay總線實(shí)時(shí)的進(jìn)行永磁同步電機(jī)控制。
　　在本文討論的輪轂電驅(qū)動(dòng)分布式控制系統(tǒng)中,由于永磁同步電機(jī)的優(yōu)異特性,本文選擇其作為輪轂電機(jī)。但是永磁同步電機(jī)模型復(fù)雜,所以在本文首先進(jìn)行了
　　模型簡(jiǎn)化,在轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下建立了模型,并采用id?0的矢量控制方法來(lái)控制電機(jī)?？紤]到系統(tǒng)可能受到的干擾,本文通過(guò)設(shè)計(jì)滑模的切換函數(shù)和滑模控制律實(shí)現(xiàn)了滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)。在基