[01143804]新能源电动汽车驱动及转向稳定性研究

本项目在陕西省教育厅专项科研计划、西安市科技计划、国家自然科学基金的资助下,针对电动汽车中转向及驱动稳定性及动态跟随速度补助等问题,选择电动助力转向（electric power steering,EPS）和轮毂驱动为切入点,重点进行了对EPS潜在应用有重大推进作用的EPS助力特性转向控制机理与在线获取方法、永磁无刷助力电机及其控制与驱动设计原理、全车匹配与试验技术等方面的深入研究,并将部分研究成果应用于西安伟京电子制造有限公司和永济电机厂—日立永济电气设备（西安）有限公司进行部件或整车协调。主要研究内容和科学价值如下; 1) 从机械架构入手,阐述了EPS系统的结构原理,建立数学模型并推导了系统状态空间模型。通过对EPS系统助力特性仿真分析,验证了EPS系统的助力功能。搭建加入PID控制前后这两种情况下的仿真模型,仿真说明加入PID控制可以有效改善系统的瞬态特性; 2) 详细分析无刷直流电机的结构及工作原理,建立数学模型。针对EPS系统,着重分析电流闭环控制下的电机特性,建立EPS系统无刷直流电机仿真模型,验证EPS系统中无刷直流电机电流闭环控制策略的可行性; 3) 研究并开发基于英飞凌单片机XE164FM-72F80L芯片的EPS系统电控单元,包括硬件和软件的设计实现; 4) 改进EPS机械台架,进行台架试验验证,利用得出的试验结果说明本文采用的控制策略的有效性。 5)进一步分析了轮毂式电动汽车的驱动结构及工作原理及其在直线行驶及转向行驶的控制策略,在Matlab/Simulink下构建了轮毂式电动汽车驱动系统模型,仿真波形证明所采用的控制算法能满足简化汽车模型两种行驶状态的要求。