基于新能源电动汽车的电子差速控制系统探究

基于新能源电动汽车的电子差速控制系统探究
发布时间：2022-02-25T09:47:01.952Z 来源：《中国科技信息》2021年11月中32期作者：李华[导读] 随着全球能源危机的加剧和环境问题的出现，世界越来越关注能源和环境问题。

电动汽车在能源和环境保护方面的独特优势和竞争力已经成为世界发展的优先产业之一。

电动汽车传动系结构简单，传动系效率高，重量轻，可针对每种车轮类型独立控制，有助于改善车辆的稳定性和动态驾驶性能。

因此，新能源汽车已经成为电动汽车的重要发展方向，具有广阔的发展前景。

科大国创新能科技有限公司李华
摘要：随着全球能源危机的加剧和环境问题的出现，世界越来越关注能源和环境问题。

电动汽车在能源和环境保护方面的独特优势和竞争力已经成为世界发展的优先产业之一。

电动汽车传动系结构简单，传动系效率高，重量轻，可针对每种车轮类型独立控制，有助于改善车辆的稳定性和动态驾驶性能。

因此，新能源汽车已经成为电动汽车的重要发展方向，具有广阔的发展前景。

关键词：电动汽车；电子差速；控制技术
随着人们对每天消耗的石化资源的认识不断提高，人们越来越注重寻找资源保护和绿色可持续发展的途径。

在汽车领域，新能源汽车的出现极大地促进了节能环保。

但是，为了改善电动汽车的行驶性能，必须加强对车辆电控系统的研究，以保证车辆转动期间的稳定性，保证车辆驾驶的安全性。

一、新能源电动汽车电子差速控制方法
1.控制车辆驱动轮的转速。

这种控制方法的目的是根据车辆转向模型的计算来跟踪目标转速，并控制车辆的转速。

在四轮低速独立驱动电动车中，Ackermann&jeantand转向模型用于实现四轮转向速度限制，PID控制被采用来成功地控制车内外轮在不同速度和转向角度的目标转速，以保证车辆转向的稳定性和安全性。

2.检查车辆驱动轮的扭矩。

由于不同内外轮毂半径，因此在转向时刻车轮的内扭矩和外扭矩存在差异。

如果车轮内部扭矩过大，将会发生打滑现象，如果外部车轮扭矩过小，则会造成打滑问题。

但是，通过合理控制驱动轮扭矩，并将车轮的内外扭矩控制在合理的范围内，打滑现象的发生可以大大减少，并且可以保证车辆的稳定性。

总的来说，控制车轮扭矩最有效的方法是控制BP神经网络，匹配车辆内外通道的滑动速度，保证车辆旋转的稳定性。

3.控制驱动轮的轮滑速度。

在影响汽车稳定性的所有因素中，滑移率效果最大，因此可以通过合理控制从驱动轮滑移率来实现，控制汽车电子速度差的目的也可以实现。

只要将双向驱动轮滑移率差异引入电控差速控制系统，该系统在协调合作车轮转矩百分比控制滑移率的三种方法中有明显的优缺点，因为滑移率会对车辆的航向稳定性产生显着影响。

二、电动汽车差速控制发展
由于电子电气技术渗透着新能源汽车的应用，特别是从汽车电子谐波理论的发展，尤其是动力控制的绝对优越性，统计数据显示，世界电动车超过了510万辆，我国仍然处于市场领先地位，.随着新能源汽车的发展，中国预计到2030年将超过900万辆。

凭借如此多的客户和无限的市场潜力，新能源电动汽车制造商拥有前所未有的发展机遇。

在这种情况下，关于车辆运行稳定性和加强研发与管理系统的紧张研究，应该进一步发展电子传输速度控制，作为技术、政策和市场推广的一部分，但这方面没有预设的发展理论，应该认识到，必须解决以下问题，提高控制水平。

1.控制政策不完整。

由于控制策略任务不完整，所以只考虑可变量，忽略一般道路条件和转速特性太简单，不理想。

2.缺乏统一的标准。

缺乏统一规范电子差速，暴露了各种控制方法的缺陷，没有车辆的真实论证，考虑不周，状态量也不尽相同，尤其是在车辆自由度模型方面。

3.车辆灵敏度转向不高。

镶嵌在轮胎电机位置改善了簧上质量，降低了转向灵敏度。

因此，电子差动控制系统的技术研究非常重要，从理论入手，必须全面、准确地考虑差动控制策略的效果，并通过实际的车辆证明差动控制技术的实际性能。

三、电子差速控制理论
1.现代PID管理。

PID控制原理简单，运行中容易控制，但常规PID控制存在以下缺点:(1)超调量大；(2)在非线性系统中使用时，不强的鲁棒性。

(3)在多变量系统中使用时，会出现现代PID控制，并将智能控制引入传统PID。

因此，不利用常规PID控制的优点，同时通过上述控制理论调节PID参数，可以快速适应被控制对象的变化。

2.滑模管理。

也称为变形结构控制，与其他控制理论相比，改变了滑膜控制系统的结构，并在动态过程中有意动态改变，允许状态轨迹限制在预定轨迹内。

这被称为滑动模态或滑膜运动。

因此，滑膜控制被广泛应用于工程控制。

基于滑膜控制理论，提出共同控制驱动轮的转速和扭矩。

然后，设计了滑膜控制器，将转矩和转速合理分配到驱动轮上。

3.最优控制。

对于控制系统来说，最优控制可以相对容易地完成，研究任务是为一个可控的扬声器系统或电机过程构建数学模型，求解控制计划，并从所有的思想中找出一个最优的思想，使控制系统按照目标需求运行，性能指标值最优。

基于最优控制和滑模控制相结合的控制策略，设计了具有线性二次型的最优电子差速滑模控制装置，并实现了差速转向，输入值为两个驱动轮的滑移率，输出值为来自驱动轮的扭矩的合作百分比。

4.逻辑控制模糊。

它是模拟人类推理思想的一种手段，对于模糊描述系统和强大的非线性控制对象，它被转换成基于模糊集和逻辑的数学模型，控制功能由计算机处理实现。

模糊逻辑控制的主要特点如下:(1)对要管理的数学模型没有严格要求；(2)使用语言控制，控制规则容易实现，主要是通过专家知识和经验实现(3)这是一种智能控制，很容易通过计算机软件实现。

基于模糊控制理论，我们提出了自适应控制策略，目标速度跟随实际车辆速度，从而实现差异速度，并通过CarSim和Simulink的联合仿真验证了控制策略在典型测试运行条件下的有效性。

5.人工神经网络算法。

人工神经网络(ANN)是模拟生物神经网络功能的经验模型，对输入信号和网络结构有很强的响应和计算能力，不考虑非线性信号的输入和输出，学习系统的动态特性在工程实践中得到广泛应用。

基于BP神经网络控制器的设计，关键是具体系统的教学实例，总结了专家知识、专家经验和本领域工作经验。

电子差速采用bp神经网络设计，输入值是转矩方向和角度的调整值，输出值是滑移值。

基于Takagi-Sugeno模糊神经网络理论，我们研究了电机驱动控制系统，并将已建差速控制系统的Simulink模型与实际道路实验进行了比较，以验证设计的可行性，可以实现差动转向。

6.开关控制理论。

控制开关应用于控制系统，有助于提高系统刚度。

基于开关控制理论的电子差分设计实现方法如下。

当方向盘转动且电子差动倒车控制系统被启动和停止时，方向盘转动角度信号在系统启动后进入控制器控制器控制器，输出左右轮的转动速度，并与目标滑动速度范围进行比较，计算出可驱动车轮的滑动速度。

如果实际滑移速度在目标滑移速度范围内，发动机转速与当前时间相同。

如果实际滑动速度不在目标行驶速度范围内，而电机转速是最后时刻的转速，则发明了一种将转矩和滑移速度相结合的控制策略。

本文总结了电动汽车差速系统的控制方法、理论和亟待解决的问题。

综合分析各种控制方法的优缺点，需要优化创新，提高系统运行稳定性，保证车辆安全，进一步促进新能源产业的快速发展。

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