作品包括：

Word设计说明书1份，约27000字

任务书一份

开题报告一份

外文翻译一份

CAD版本图纸，共3张

摘要

四轮独立驱动电动汽车凭借其转矩独立可控、易于测量，整车结构简单等特点，在驱动防滑控制方面优势明显。本文以驱动防滑为目标，针对四轮独立驱动电动汽车进行防滑驱动力控制方面的研究。

首先,在总结国内外研究现状的基础上，制定以四个车轮的驱动力矩为直接控制量，滑转率为控制性能指标，模糊路面辨识为控制基础的防滑控制策略，并在CarSim软件中建立四轮独立驱动电动汽车的整车动力学模型。选取拟合精度较高的Burckhardt  - 模型为原型，将该模型加以改善后所形成的曲线族作为模糊路面识别算法中的标准数据库，参考相关论文并依据经验确定输入量的模糊子集及隶属度函数，制定控制规则，设计出用于估计路面最优滑转率和峰值附着系数的模糊路面识别模块。

随后，基于PID原理与控制系统的特点，设计用于防滑驱动力控制的PID调节器。以建立的整车动力学模型、路面识别模块、PID调节器为基础，构建CarSim与MATLAB/Simulink联合仿真平台。以四个车轮的驱动力矩作为直接控制量，滑转率为控制的性能指标，进行定滑转率、非定滑转率（低附着、高附着、对接路面）条件下的仿真验证，对比仿真数据后验证所设计的防滑控制算法的有效性。

仿真结果表明：路面识别算法能够较为准确的估算当前路面的最优滑转率和峰值附着系数。对比有无PID控制器时整车的运动状态发现，所设计的驱动防滑控制算法能够对驱动力进行有效控制，避免车辆产生过度滑转，改善车辆的动力性和横向稳定性。

关键词：驱动防滑；电动汽车；路面识别；PID控制；驱动力

目  录

第1章 绪论    1

1.1 研究背景及选题意义    1

1.2 电动汽车驱动防滑控制技术的研究现状    2

1.2.1 国外研究现状    2

1.2.2 国内研究现状    3

1.3 路面识别技术的研究现状    3

1.4 本文的主要研究内容    5

第2章 汽车驱动防滑控制的概述    7

2.1 汽车驱动防滑控制的基本原理    7

2.2 汽车驱动防滑控制的基本途径    9

2.3 常见驱动防滑控制算法的介绍    10

2.4 电动汽车驱动防滑的控制特点    12

2.5 本章小结    13

第3章 CarSim整车动力学模型的建立    14

3.1 CarSim软件的介绍    14

3.1.1 CarSim软件的主要特点    14

3.1.2 CarSim软件界面的组成    14

3.2 CarSim动力学模型的建立    16

3.2.1 车身系统模型    16

3.2.2 空气动力学系统模型    17

3.2.3 动力与传动系统模型    18

3.2.4 悬架、制动、转向系统模型    18

3.3 联合仿真平台的建立    21

3.3.1 联合仿真平台的控制思路    21

3.3.2 电动汽车传动系统与输出入接口的设置    22

3.4 本章小结    24

第4章 基于模糊控制的路面识别算法研究    25

4.1 模糊控制理论的介绍    25

4.1.1 Mamdani 型模糊控制器的组成及原理    25

4.1.2 T-S 型模糊控制器的组成及原理    26

4.2 路面识别算法的基本原理    26

4.3 标准路面数据库的选取    28

4.4 路面识别模糊控制器的设计    33

4.5 本章小结    35

第5章 电动汽车驱动防滑的仿真验证    36

5.1 PID控制算法的原理    36

5.2 驱动防滑控制算法设计    37

5.3 驱动防滑控制的仿真验证    39

5.3.1 基于定滑转率的驱动防滑控制仿真验证    39

5.3.2 基于路面识别的驱动防滑控制仿真验证    42

5.4 本章小结    49

第6章 总结与展望    50

6.1 全文总结    50

6.2 研究展望    50

参考文献    52

附录A    54

致 谢    61

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