电动汽车双轮驱动差速控制
轮毂式电动汽车电子差速复合控制方法
轮毂式电动汽车电子差速复合控制方法随着电动汽车技术的不断发展，轮毂式电动汽车作为一种新兴的驱动方式逐渐受到人们的关注。
这种驱动方式通过电动机直接驱动车轮，摆脱了传统汽车中的传动系统，从而具备了更高的效率和动力输出。
然而，由于轮毂式电动汽车的工作方式与传统汽车有所不同，特别是在差速器控制方面存在一些挑战。
因此，研究轮毂式电动汽车电子差速复合控制方法成为了重要的课题。
一、电子差速的原理和作用在传统的汽车中，差速器的作用是平衡车轮转速差异，使得在转弯等情况下两个驱动轮能够保持合适的转速，并提供车辆稳定性和操控性。
然而，在轮毂式电动汽车中，每个车轮都被电动机直接驱动，差速器的作用被电子差速系统所取代。
电子差速系统通过电控单元感知车轮速度和转向角度等信息，实时计算每个轮子的电机输出扭矩，从而实现差速控制。
通过精确控制每个轮子的扭矩输出，可以使车辆在转弯等情况下保持平稳，并提高车辆的操控性能。
二、电子差速复合控制方法1. 轮毂电机扭矩分配控制方法轮毂电机扭矩分配控制方法是电子差速复合控制方法中的核心。
该方法通过对每个轮子的电机输出扭矩进行控制，实现差速控制。
具体而言，可以通过根据传感器获取的数据计算每个轮子的实时速度、转向角度和车辆的状态等信息，然后利用反馈控制算法，计算出每个轮子应该输出的扭矩。
2. 扭矩向量控制方法扭矩向量控制方法是电子差速复合控制方法的一种重要扩展。
该方法通过给每个轮子分配不同大小和方向的扭矩，实现灵活的差速控制。
通过精确分配扭矩，可以使车辆在不同路况下获得最佳的牵引力和行驶稳定性。
3. 动态差速控制方法动态差速控制方法可以根据车辆的实时工况和路况情况，动态调整差速控制策略。
通过对传感器获取的数据进行实时处理，可以根据车辆的状态和驾驶员的需求，调整差速控制参数，从而保证车辆的稳定性和操控性能。
三、应用和前景展望轮毂式电动汽车电子差速复合控制方法的研究在实际应用中具有重要意义。
通过合理选择和设计差速控制策略，可以提高电动汽车的操控性、节能性和安全性。
基于MATLAB的电动汽车差速控制
基于MATLAB的电动汽车差速控制┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要电动汽车是汽车工业发展的一个重要分支，其核心技术包括车辆工程，电机及其驱动技术，电池技术，控制技术。
随着能源危机迫近，电动汽车独特的发展前景，吸引了国内外大型研究机构的推动，已成为相关领域研究的一个热点，并且取得了各种成果。
双轮驱动电动汽车是一种新的电动汽车（Electric vehicle，简称EV）的发展方向，随着电动汽车的研发和产业化过程，电动汽车以其理想的控制性能和广阔的应用前景，在学术界和工程界引起了广泛的关注。
本文针对两轮驱动电动车控制系统进行了相关的研究、分析、设计和实验。
首先，电动汽车的国内外发展的背景进行了详细的分析，介绍了驱动系统的分类和比较。
其次，从传统的电子差速控制算法，该项目受到车轮简单新颖驱动电动汽车为背景的优势，通过对系统动态性能的优化设计和控制，车辆的速度控制先进的车辆控制策略研究的深入，基于电动汽车驱动芯片轮设计，并围绕这一思路，硬件电路设计。
最后分析了输入参数，根据实测波形，验证了电动汽车电子差速控制方案的可行性。
关键词：电动汽车，差速控制，转矩分配，整车动力模型。
基于MATLAB的电动汽车差速控制┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ABSTRACTElectric vehicle is an important branch of the development of automobile industry, the core technology includes vehicle engineering, motor and drive technology, battery technology, control technology. With the energy crisis looming, the development prospects of electric vehicle unique, attracted to promote large-scale research institutions at home and abroad, has become a hot research, and has made various achievements.The wheel drive electric vehicle is a new electric vehicle (Electric vehicle, referred to as EV) the direction of development, with the development of electric vehicles and the process of industrialization, the electric car with its ideal control performance and wide application prospect, and has caused widespread concern in the academic and engineering circles. The two were studied, analysis, and experimental design related to drive control system of electric vehicle.First of all, electric cars, the domestic and foreign development background in detail, introduces the classification and comparison of driving system.Secondly, the differential control algorithm from the traditional electronic, the project by the wheel has the advantages of simple and novel drive electric vehicle as the background of the advantages, by optimizing the design and control of the dynamic performance of the system, in-depth vehicle speed control advanced vehicle control strategy research, chip wheel drive electric vehicle based on the design, and around this idea, the hardware circuit design.Finally, this paper final analysis of the input parameters, according to the measured waveform, verified the feasibility of electric automobile electronic differential control scheme.Key words: electric vehicle, differential control, torque distribution, vehicle dynamic model.基于MATLAB的电动汽车差速控制┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景与研究意义 (1)1.2 目前电动汽车发展的概况 (1)1.2.1 电动汽车驱动方式及轮式驱动研究现状 (2)1.3 电子差速的意义 (3)1.3.1 电子差速优越性 (4)1.4 本课题的主要研究工作 (4)第二章电子差速控制算法的选择 (6)2.1 自然差速的可行性分析 (6)2.2 现有电子差速方案的讨论 (7)2.2.1 转速控制 (8)2.2.2 转矩控制 (10)2.2.3 最佳滑转率控制 (11)2.3 本章小结 (13)第三章行驶动力学模型及新型转向控制策略 (14)3.1 行驶方程式 (14)3.1.2 行驶功率方程式 (14)3.1.3 轮胎特性 (15)3.1.4考虑轮胎特性得车轮滚动方程 (16)3.1.5轮胎的侧偏特性 (16)3.2 转向行驶动力学模型 (17)3.2.1 车辆转向动力学方程 (18)3.2.2 轮胎侧偏角 (19)3.2.3 横摆角速度 (19)3.2.4 车轮转速 (20)3.2.5车轮的法向载荷 (20)3.3 控制策略 (21)3.4 本章小结 (22)4.1 仿真模型的建立 (23)4.1.1 建立整车行驶平衡模块及控制模块 (24)4.1.2 建立整车其他参数估算模块 (25)4.1.3 建立整车纵向动力学模型及轮胎模型 (25)4.2 仿真结果的输出 (27)基于MATLAB的电动汽车差速控制┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊4.3 本章小结 (28)结论与展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录1：外文翻译基于MATLAB的电动汽车差速控制┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章绪论1.1 研究背景与研究意义20世纪各国的汽车工业在推动国民经济发展，造福于人类的同时，也给全球环境带来了灾害性的影响。
电动轮驱动汽车差速性能试验研究
参考文献:[1] 赵又群,尹浩,张丽霞,等.汽车操纵逆动力学的现状与发展[J].中国机械工程,2005,16(1):77 82.[2] Bernard J,P ickelmann M.An Inv erse L inear M odel of aV ehicle[J].Vehicle System Dynamics,1986,15(4):179 186.[3] Trom J,Vanderploeg M,Bernard J.Application of Inverse M odels to V ehicle O ptimization Problems[J].Vehicle System Dynamics,1990,19(2):97 110.[4] 吴杰,赵又群,吴珂.基于逆问题求解的汽车操纵性能分析[J].中国机械工程,2006,17(4):435 439.[5] Hatwal H,M ikulcik E C.Some Inv erse Solutions to anA utomobile Path-tracking Pr oblem w ith Input Controlof Steering and Brakes[J].V ehicle System Dynamics,1986,15(2):61 71.[6] Sr idhar J,Hatwal H.A Comparative Study o f FourWheel Steering M odels Using the Inverse Solution[J].V ehicle System Dy namics,1992,21(1):1 18.[7] H endrikx J P M,Meijlink T J J,K riens R F C.A pplication o f Optimal Control T heory to Inverse Simulation of Car Handling[J].Vehicle System Dynamics,1996,26(6):449 461.[8] Cossalter V,Da Lio M,Lot R.A General M ethod fo rthe Evaluation of Vehicle M aneuverability with Special Emphasis on Moto rcycles[J].Vehicle System Dynam ics,1999,31(2):113 135.[9] 余志生.汽车理论[M].3版.北京:机械工业出版社,2000.[10] 吴沧浦.最优控制的理论与方法[M].2版.北京:国防工业出版社,2000.[11] 袁亚湘,孙文瑜.最优化理论与方法[M].北京:科学出版社,1997.(编辑 袁兴玲)作者简介:张丽霞,女,1978年生。
两轮毂电动机小车电子差速系统研究
两轮毂电动机小车电子差速系统研究摘要：通过对电机驱动理论及传统电子差速方法进行分析，对无线跟随小车提出了基于两轮毂电动机驱动的电子差速系统设计并给出了控制器总体设计思路。
建立小车电子差速转向模型，计算电差速过程中随着转向角度变化内外车轮的转速，同时对小车匀速前进、加减速运行等状态下的电子差速模式进行分析，确定具体运行状态下的控制策略。
对两台55w的四对极电机进行了仿真分析和空载实验。
实验结果表明，小车控制器设计合理，电子差速模型正确，控制策略可行。
关键词：电子差速；无刷直流轮毂电动机；控制策略0引言电子差速(以下简称ED)是一种完全用电控方式控制各个车轮的转速，使车轮以不同速度转动，以达到转向的目的，同时保证车轮不发生滑动或者滑移，作纯滚动运行的技术。
在无线跟随小车的转向系统中采用电子差速控制系统，取消了转向盘和转向车轮之间的机械连接，接收转向控制指令后，使用电子线路控制内外车轮之间的速度差，实现转向。
对于电机驱动控制系统，目前经常采用驱动电机与减速器相连再带动车轮的方式，车轮速度的计算必须通过对一系列减速器的减速比计算，才能得到和电机转速之间的关系。
这种复杂的计算方法对于无线跟随小车丧失了电子控制的实时性，如果电机转速和车轮转速能够保持实时一致，电子差速的功能就可以得到最好的体现。
为了提高小车跟随的灵活性和运行效率，同时基于能量传递效率和车体空间限制等考虑，本文采用两轮毂电动机驱动方式，电动机安装在车轮的轮毂内，输出转矩直接传输到车轮，舍弃了传统的离合器、减速器、传动桥、差速器等机械部件，使整车重量减轻，降低了机械传动损耗[1-2]。
直接使用轮毂电动机提供转向动力，同样功率要求时，驱动功率可以由多个电动机提供，降低了单个驱动电动机的功率，进而降低对功率器件的要求；可以对各个驱动电机进行单独控制，有利于提高小车的操纵性和稳定性。
本文在已经设计完成的无线跟随小车样车基础上研究电子差速问题，设计了电机驱动和电子差速控制器。
电动汽车电子差速控制策略研究
lished controllers are simulated and tested under low, medium, high speed and sine wave input working
conditions. The analysis results show that the two controllers have better control effect模型 Fig. 1 7-D()F vehicle model
本 文 通 过 C arsim 和 Simulink联 合 进 行 仿 真 ， C arsim 进 行 整 车 模 型 的 搭 建 ，Sim ulink进行控制器 相 关 的 建 模 。在 低 速 情 况 下 采 用 电 子 差 速 模 型 ，通 过 反 馈 的 轮 速 ，以 及 期 望 转 矩 和 方 向 盘 转 角 ，输出 控 制 转 矩 分 配 给 两 个 驱 动 轮 ，从 而 改 善 电 动 汽 车 的 转 向 性 能 。而 在 高 速 情 况 下 ，横 摆 角 速 度 控 制 器 接 受 期 望 的 转 矩 、方 向 盘 转 角 、反 馈 的 车 速 以 及 实 时 的 横 摆 角 速 度 和 质 心 侧 偏 角 等 数 据 。将 横 摆 角 速 度 和 质 心 侧 偏 角 与 期 望 值 进 行 对 比 ，通 过 控 制 器 得 到 相 应 的 横 摆 力 矩 ，分 配 给 两 个 驱 动 轮 ，同样 改 善 汽车转向性能。C arsim 软 件 模 型 构 建 思 路 如 图 2 所示。
采用直接横摆力矩控制的控制器效果更好。
[Abstract]The in-wheel motor has the characteristics of fast response and high energy utilization. Howev
全轮独立电驱动车辆双重转向控制策略探析
全轮独立电驱动车辆双重转向控制策略探析
随着电动车辆技术的不断发展，全轮独立电驱动车辆双重转向逐渐成为一种热门的控
制策略。
全轮独立电驱动车辆是指每个车轮都装有独立的电动驱动系统，通过控制每个车
轮的转速和转向角度来实现车辆的运动。
全轮独立电驱动车辆双重转向控制策略包括前轮转向和后轮转向两种方式。
前轮转向
主要用于车辆的低速行驶和曲线行驶时，通过控制前轮的转向角度来改变车辆的行驶方向。
后轮转向主要用于车辆的高速行驶和紧急避险时，通过控制后轮的转向角度来增加车辆的
操控性和稳定性。
全轮独立电驱动车辆双重转向控制策略不仅可以提高车辆的操控性和稳定性，还可以
提高车辆的能效和环保性。
通过独立控制每个车轮的转速和转向角度，可以减少能量的损
失和排放的量，从而提高车辆的能效和环保性。
全轮独立电驱动车辆双重转向控制策略还
可以进一步提高车辆的安全性，减少事故的发生。
双电机差速转向控制原理
双电机差速转向控制原理
双电机差速转向控制原理是指通过控制两个电机的转速差异来实现机器人的转向。
具体来说，当机器人需要左转时，控制左侧电机的速度降低，同时控制右侧电机的速度增加，使得机器人的左右两侧产生速度差异，从而实现转向。
当机器人需要右转时，则控制左侧电机的速度增加，同时控制右侧电机的速度降低，同样产生左右速度差异实现转向。
双电机差速转向控制原理可以利用车辆的差速器原理来实现。
在车辆中，差速器允许左右车轮以不同的速度旋转，这样当车辆转弯时，内侧车轮和外侧车轮的行驶距离不同，内侧车轮行驶的距离较短，外侧车轮行驶的距离较长，从而实现车辆的顺利转弯。
在双电机差速转向控制中，两个电机的转速差异可以通过不同的控制方法来实现。
例如，可以通过改变电机的输出电压或频率来控制电机的转速，也可以通过改变电机的磁场或磁极数来实现转速控制。
同时，还可以通过控制电机的转矩或力矩来实现转速差异的控制。
双电机差速转向控制在机器人控制领域中广泛应用。
例如，在机器人足球比赛中，机器人需要通过双电机差速转向控制来实现灵活的转向和运动控制，以便在比赛中快速响应和准确执行指令。
此外，在机器人的路径规划和避障控制中，双电机差速转向控制也是非常重要的技术之一，可以帮助机器人实现精确的路径跟踪和避障功能。
双电机差速转向控制原理
双电机差速转向控制原理引言：在现代机械驱动系统中，双电机差速转向控制被广泛应用于各种车辆和机械设备中。
它通过控制两个电机的转速差异来实现转向，具有精准、灵活的特点。
本文将介绍双电机差速转向控制的原理及其应用。
一、双电机差速转向控制原理概述双电机差速转向控制是基于差速转向原理的一种控制方法。
差速转向是指通过控制左右两个驱动轮的转速差异，从而实现转向的一种技术。
在双电机差速转向控制系统中，通过控制两个电机的转速差异来实现转向，从而改变车辆或机械设备的行进方向。
该控制方法具有响应速度快、控制精度高等优点，因此在自动驾驶、机器人等领域得到广泛应用。
二、双电机差速转向控制原理详解1. 电机控制双电机差速转向控制中，需要对两个电机进行独立控制。
控制电机的方法可以采用PWM（脉宽调制）控制，即通过改变电机的占空比来控制电机的转速。
具体来说，当需要向左转时，右侧电机的占空比增加，左侧电机的占空比减小；当需要向右转时，左侧电机的占空比增加，右侧电机的占空比减小。
通过这种方式，可以实现电机的差速控制。
2. 转向控制双电机差速转向控制中，需要根据车辆或机械设备的转向指令来控制电机的转速差异。
一种常用的方法是使用转向传感器来感知转向角度，并将其转换为转向指令。
根据转向指令，可以计算出左右电机的转速差异，然后通过控制电机的占空比来实现转向。
3. 控制算法双电机差速转向控制中，需要设计合理的控制算法来实现转向控制。
一种常用的算法是PID控制算法。
PID控制算法通过比较实际转向角度与目标转向角度的差异，计算出控制信号，从而控制电机的转速差异。
PID控制算法具有响应速度快、控制精度高等优点，广泛应用于双电机差速转向控制系统中。
三、双电机差速转向控制应用案例1. 自动驾驶在自动驾驶领域，双电机差速转向控制被广泛应用于无人驾驶汽车中。
通过控制电机的转速差异，可以实现车辆的转向，从而实现自动驾驶。
2. 机器人在机器人领域，双电机差速转向控制被广泛应用于机器人的行进控制中。
两轮差速转向算法
两轮差速转向算法两轮差速转向算法是指通过分别控制两个轮子的转速来实现转向的一种算法。
这种算法广泛应用于各种机器人和无人驾驶车辆中。
在传统的车辆中，转向是通过操纵方向盘来实现的，但是在机器人和无人驾驶车辆中，由于没有人工驾驶员，无法直接操作方向盘，因此需要使用其他的方式来实现转向功能。
而两轮差速转向算法就是其中一种常用的方法。
两轮差速转向算法的基本原理是通过控制两个轮子的转速差异来实现转向。
当两个轮子的转速相等时，车辆将会直线行驶；而当两个轮子的转速有差异时，车辆将会发生转向。
具体来说，如果左轮的转速大于右轮的转速，车辆将会向右转；如果右轮的转速大于左轮的转速，车辆将会向左转。
为了实现两轮差速转向算法，需要对车辆进行控制。
一种常用的方式是使用电机来控制轮子的转速。
通过控制电机的转速，可以实现对车辆的转向控制。
具体来说，可以通过增加或减小电机的转速来改变轮子的转速，从而实现车辆的转向。
在实际应用中，两轮差速转向算法还需要考虑一些其他因素，例如车辆的速度和转弯半径等。
一般来说，当车辆的速度较低时，转弯半径较小，此时需要较大的转速差异来实现转向；而当车辆的速度较高时，转弯半径较大，此时需要较小的转速差异来实现转向。
因此，在实际应用中，需要根据车辆的具体情况来调整转速差异的大小，以达到最佳的转向效果。
除了两轮差速转向算法，还有其他一些常用的转向算法，例如全向轮转向算法和独立转向轮转向算法等。
这些算法都有各自的特点和适用范围。
在选择转向算法时，需要根据具体的应用场景和需求来进行选择。
总结起来，两轮差速转向算法是一种常用的机器人和无人驾驶车辆中的转向控制算法。
通过控制两个轮子的转速差异，可以实现对车辆的转向控制。
在实际应用中，需要根据车辆的具体情况来调整转速差异的大小，以达到最佳的转向效果。
同时，还需要考虑车辆的速度和转弯半径等因素，以实现精确的转向控制。
两后轮驱动的电动汽车的差速控制
武汉理工大学硕士学位论文两后轮驱动的电动汽车的差速控制姓名：马建国申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：黄涛20070401摘要电动汽车是当今汽车行业发展的重要分支，它涉及到车辆工程、电机及其驱动技术、控制技术、电池技术等领域的核心技术，其独特的发展前景吸引了国内外大型研究机构的大力推动，成为当前相关领域的研究热点，各项成果也相继被推出。
两轮驱动电动车表征了一种新颖的电动车（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ，简称Ｅｖ）发展方向，同步于当今世界电动车研发和产业化的进程，以其理想的控制特性和广泛的应用前景，受到学术和工程界的普遍关注。
本文针对两轮驱动电动车的ＤＳＰ控制系统进行了相关的研究、分析、设计和实验。
本文首先对国内外电动汽车的发展背景进行了很详细的分析，着重介绍了国内外政府及汽车公司在电动汽车研究和推广上所做的努力。
介绍了驱动系统的分类及比较。
其次，无刷直流电机是电动汽车的核心部件，本文就无刷直流电机分析了它的运行原理，对其中涉及到的大量设计问题都进行了详细的分析，如不同位置传感器的工作原理，不同绕组的不同全控电路，各种针对无刷直流电机的控制方式特别是微机控制方式，电机转速的测量，以及轮毂电机的驱动。
再次，于传统的电子差速算法上，本课题以简单新颖的轮式驱动电动汽车的工程项目为背景，立足于其动力系统性能的优化设计与控制，深入地研究了整车先进车辆差速控制的控制策略，提出了基于ＴＩ．ＤＳＰ２４０４Ａ的轮式驱动电动车辆驱动的设计思路，并围绕此思路，设计了硬件电路。
最后，本文还涉及了开关电源方面的研究，并设计了针对本系统的开关电源系统，以保证系统各芯片及控制功率器件能正常稳定的工作，在全文最后分析了得到了根据输入参数实测的波形，验证了电动汽车ＰＷＭ差速控制方案的可行性。
关键词：电动汽车，差速控制，ＰＷＭ，轮毂直流无刷电机１．２目前电动汽车发展的概况（１）电动汽车驱动方式及轮式驱动研究现状传统的燃油汽车的驱动系统包含发动机、减速器和差速器。
第4章电动汽车的驱动电动机及其调速控制方式(PPT38页)
4.1 电动汽车的驱动电动机
4. PM电动机的特点 5. 永磁磁阻同步电动机的机械特性 6. 应用举例 7. 数学模型
4.1 电动汽车的驱动电动机
图4-15 SPM的等效电路
4.1 电动汽车的驱动电动机
图4-16 IPM的等效电路
4.1 电动汽车的驱动电动机
4.1.5 开关磁阻电动机
中 重
10
大 一般 最好 低
感应电动机 宽 中
90~95 90~92 较宽
中 中
8~10
中 好 好 高
永磁电动机 窄 高
95~97 85~97
宽 高 轻
10~15
小 优秀 好 高
开关磁阻电动机 很宽 较高 <90 78~86 很宽 高 轻
8~10
小 好 好 一般
4.1 电动汽车的驱动电动机
4.1.2 直流电动机
1. 分类 2. 性能特点 3. 三相异步感应电动机的转矩与机械特性
4.1 电动汽车的驱动电动机
图4-5 三相异步电动机的机械特性
4.1 电动汽车的驱动电动机
图4-6 相电压U1对转矩与转速的关系曲线的影响
4.1 电动汽车的驱动电动机
图4-9 不同的电压幅值和频率下的转矩与转速的关系曲线
4.1 电动汽车的驱动电动机
图4-1 电动汽车驱动电动机的分类
4.1 电动汽车的驱动电动机
3. 驱动系统电动机的选择
表4-3 电动汽车常用驱动电动机性能比较
项目
功率范围 功率密度 峰值效率/% 负荷效率/% 转速范围 转矩/电流比
质量 成本/ （美元/kW） 外形尺寸 可靠性 调速控制性能
控制器成本
直流电动机 宽 低
双轮毂驱动电动汽车电子差速控制的研究
０ 引 言
１ ． ２ 基 于 转 矩 控 制 的 电 子 差速 器
随着 电动 汽车 的发 展 ， 轮毂 电机 驱 动 的电 动汽 车
此种 差速控 制多采 用神经 网络控 制算法 和模糊 控 制算 法 ， 故 其控 制算法 比较 复杂 ， 并且 理论 上只能分 析 静态 和非 时变参 数 。而 电动 汽车在 实际 的转弯过 程 中
两驱 动轮 所受 的负 载是 随 时 间变 化 的 ， 很 难 建 立准 确 的数 学模 型 ， 所 以基 于转 速 控 制 的 电子 差速 器 有一 定
制 的“ 自适 应” 电子差 速器 。 ２ 电子 差速控 制 系统
目前 电子差 速控制 主要 有 两种 ， 一 种 是基 于 转矩 的控制 ， 一种 是基 于转速 的控制 。
１ ． １ 基 于转速控 制 的电子差速 器
基 于转 速控 制的 电子差速 就是直 接控制两 侧驱 动 轮的转 速 ， 达 到差 速控制 的 目的 。其 主要控制 方法 为 ： 通 过 分析方 向盘 转角 与 各驱 动 车轮 转 速 的关 系 ， 结合 两 侧 车轮反 馈速 度信 号及 加 速 踏板 的位 置信 号 ， 通 过
的局 限性 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２ — １ １ — １ ５ ；修 回 日期 ：２ ０ １ ２ — １ ２ — １ ８
作 者 简 介 ：周 翠 玉 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ，女 ，河 北 藁 城 人 ，在读 硕 士 研究 生 ，研 究 方 向 ；机 械 制 造 及 自动化 。
基于转 矩控 制 的电子差速 器主要是 进行滑 移率 的
两轮差速底盘的运动模型分析运动控制与里程计解算
两轮差速底盘的运动模型分析运动控制与里程计解算一、运动控制两轮差速底盘通过控制左右两个驱动轮的转速差实现转向和前进后退等运动。
设左右轮的半径分别为r1和r2，左右轮的转速分别为ωl和ωr，底盘的宽度为w。
根据差速底盘的运动学模型，可以得到底盘的运动方程如下：v=(r1*ωl+r2*ωr)/2ω=(r1*ωl-r2*ωr)/w其中，v为底盘的线速度，ω为底盘的角速度。
这两个方程描述了两轮差速底盘的动力学特性，通过控制ωl和ωr可以实现底盘的运动控制。
对于位置控制，可以根据底盘的偏转角度和线速度来计算左右轮的转速。
假设目标位置为(x,y)，目标偏转角度为θ，当前位置为(x0,y0)，当前朝向角度为θ0，线速度为v，角速度为ω。
根据运动学模型，可以得到控制规律如下：θ = atan2(y - y0, x - x0)v = k1 * sqrt((x - x0)^2 + (y - y0)^2)ω=k2*(θ-θ0)其中，k1和k2为调节参数，用来调整底盘的运动响应速度和精度。
在实际应用中，通常需要通过底盘的里程计来估计底盘当前的位置和朝向角度。
里程计可以通过两个编码器来实现，分别测量左右轮的旋转角度，进而计算出底盘的位移和旋转角度。
假设左右轮的编码器分别得到的旋转角度为θl和θr，则底盘的位移和旋转角度可以通过以下公式计算：Δθ=(θr-θl)/wΔs=(r1*θl+r2*θr)/2其中，Δθ为底盘的旋转角度变化，Δs为底盘的位移量。
通过累积计算，可以得到底盘的当前位置和朝向角度。
x = x0 + Δs * cos(θ0 + Δθ/2)y = y0 + Δs * sin(θ0 + Δθ/2)θ=θ0+Δθ通过里程计解算，可以实时估计底盘的位置和朝向角度，从而实现对底盘的运动控制和路径规划。
总结：本文对两轮差速底盘的运动模型进行了分析，包括运动控制和里程计解算两个方面。
通过控制左右轮的转速差，可以实现底盘的转向和前进后退等运动。
双轮差速驱动原理
双轮差速驱动原理双轮差速驱动原理是一种常见的机械传动方式，它可以使车辆在行驶过程中更加稳定和灵活。
本文将从双轮差速驱动的原理、应用和优缺点三个方面进行探讨。
一、双轮差速驱动的原理双轮差速驱动是指通过两个轮子之间的差速器来实现驱动力的分配。
在车辆行驶过程中，由于路面的不平坦和转弯时内外轮的转速不同，如果两个轮子都采用同步转动的方式，就会出现一个轮子打滑或者转速不足的情况，从而影响车辆的行驶稳定性和灵活性。
而双轮差速驱动则可以通过差速器的作用，使两个轮子之间的转速差异得到补偿，从而保证车辆的稳定性和灵活性。
差速器的结构一般由两个齿轮和一个差速器壳体组成。
其中一个齿轮与发动机相连，另一个齿轮与车轮相连。
当车辆行驶时，发动机的动力通过差速器传递到车轮上，同时差速器的作用使得两个轮子之间的转速差异得到补偿，从而保证车辆的稳定性和灵活性。
二、双轮差速驱动的应用双轮差速驱动广泛应用于各种类型的车辆中，包括汽车、卡车、拖拉机、工程机械等。
在这些车辆中，双轮差速驱动可以使车辆在行驶过程中更加稳定和灵活，从而提高车辆的性能和效率。
例如，在汽车中，双轮差速驱动可以使车辆在转弯时更加灵活，同时也可以提高车辆的通过性和抓地力。
在卡车和拖拉机中，双轮差速驱动可以使车辆在承载重物时更加稳定，同时也可以提高车辆的牵引力和爬坡能力。
在工程机械中，双轮差速驱动可以使机械在施工过程中更加灵活，同时也可以提高机械的承载能力和工作效率。
三、双轮差速驱动的优缺点双轮差速驱动具有以下优点：1. 提高车辆的稳定性和灵活性，使车辆在行驶过程中更加平稳和舒适。
2. 提高车辆的通过性和抓地力，使车辆在复杂路况下更加稳定和安全。
3. 提高车辆的牵引力和爬坡能力，使车辆在承载重物时更加稳定和高效。
4. 提高机械的承载能力和工作效率，使机械在施工过程中更加灵活和高效。
双轮差速驱动的缺点主要有以下几点：1. 差速器的结构比较复杂，需要精密的加工和装配，成本较高。
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电动汽车双轮驱动差速控制摘要电动汽车优于传统内燃机汽车并不仅仅在于能源的更替，性能上更具提高的空间，多电机驱动是电动汽车获得更好性能的有效途径之一。
该文是以无刷双馈电机牵引的双轮驱动电动汽车为研究对象，对双轮无刷双馈电机牵引控制进行了较为透彻的研究和分析。
该论文主要研究的方向如下：首先，对无刷双馈电机控制性能进行了深入的分析和仿真研究，针对电动汽车的驱动要求的优势，首次提出以无刷双馈电机作为双轮驱动电动汽车的牵引动力，并针对无刷双馈电机驱动系统存在的亚同步区控制绕组能量回流问题。
仿真结果表明：无刷双馈驱动具有动态响应快、起动、制动、加速、减速各工况下能量分配灵活、高速运行能力强的优点，另外一个更显著的有点是当逆变器不可使用时，电机可当做感应电机。
其次，依照双馈电机结构、控制的特殊性，提出一种结构简单的双轮驱动电动汽车无刷双馈电机级联差速控制结构，该结构成本低，更充分的发挥了双馈输入的优势。
关键词：电动汽车；双轮驱动；无刷双馈电机；差速控制AbstractElectric vehicle (EV) is superior to the traditional internal combustion engine vehicle, not only in energy replacement, but also in the more space of performance improvement, multi-motor drive is an effective way to get better performance for electric vehicle. The EV which is drived by double BDFM(Brushless Double Feed Motor) is taken as an object in this dissertation, which analyses and studies traction control.Mainly research works of the dissertation are as follows.First of all, the performance control of the DTC system of the BDFM are analysed and simulated in the dissertation, BDFM is first purposed to be the drive source for EV with the advantage.To solve the problem of the control winding current feedback in the sub-synchronous area of the BDFM control system. The simulation shows, the advantage of brushless doubly-fed driver is fast dynamic response, flexible energy distribution under the condition of starting, braking, accelerating, decelerating, excellent ability of high speed operation. When one set of inverter breakdown, BDFM also can run as an induction motor, for the EV run in field works.Second, according to the specific characteristic of BDFM’s structure, control and energy transfer, a BDFM differential cascade system in two-wheel drive EV is proposed in the dissertation, which costs low, takes more advantage of double-fed input and energy natural distributing in steering and efficiently.Keywords：Electric Vehicle;Two-wheel Drive;Brushless Doubly-fed Machine;Differential Control目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................... I I 1绪论................................................................................................................................ I II1.1课题背景及选题意义 (1)1.2电动汽车的发展概况 (1)1.2.1国外发展现状 (1)1.2.2国内发展现状 (2)1.3多电机驱动电动汽车控制技术 (3)1.4 主要研究工作 (3)2 无刷双馈电机运行的基本原理 (5)3无刷双馈电机牵引控制策略 (8)3.1无刷双馈电机直接转矩控制 (8)3.2基于控制绕组电流最小化直接转矩控制策略 (9)3.3牵引系统仿真 (12)4无刷双馈电机双轮差速控制原理与结构 (17)4.1双轮驱动电动汽车的转向模型 (17)4.2双馈级联差速结构 (19)4.3双馈独立驱动差速结构 (20)5双轮驱动无刷双馈差速系统仿真分析 (21)5.1双轮驱动双馈级联差速系统仿真 (21)5.2双轮无刷双馈电机独立驱动差速系统仿真 (24)结论 (27)致谢 (29)参考文献 (30)1绪论1.1课题背景及选题意义电动汽车，如清洁能源，节能，低噪音和能源多样化，是公认的解决未来能源问题和环境问题的最有效的工具之一，在世界上，各国政府，企业和科研机构的所有国家的关注。
中国电动汽车的技术水平与发达国家相差不大，而目前的格局是一种罕见的为中国汽车制造业的发展机会，并加强研究和开发，以生产出达到当代国际水平并具有自主知识产权的电动汽车，是国家的利益所在。
电动汽车最明显的优势是快速准确的转矩控制，如果不能充分利用这点，电动汽车的性能难以在与其他新能源汽车的竞争中获得绝对优势（如在能源消耗方面，柴油混合动力汽车会更低）。
通过实现和超越传统内燃机性能的智能控制的电动汽车电机驱动系统，不仅只是在简单的动力源替换，尤其是配备多个电机的电动车。
由于其特殊的布置形式而在提高汽车操纵稳定性方面具有令人瞩目的潜力[1-2]。
在本文中，采用双电机前轮的电机进行了研究。
无刷双馈电机作为驱动电机，并分别对驱动系统结构及电机牵引、汽车操纵稳定性控制、差速控制策略问题进行深入的研究。
本论文一方面研究电动汽车无刷双馈电机牵引控制问题，提出针对性地控制结构与控制策略，另一方面以提高操纵稳定性为目的，研究两个牵引电机的协同控制，研究成果既具有理论意义亦有工程应用的可能。
1.2电动汽车的发展概况1.2.1国外发展现状从1970年起，发达国家已经在商业开发和应用电动汽车方面投入了巨资。
到20世纪90年代，美洲和欧洲国家都相继制定并严格执行[3]关于汽车尾气排放标准。
在美国大力发展纯电动汽车需要很长的时间，需要的投资也非常大。
早在1991年，在美国创建了先进的电池联盟是由三大汽车公司共同签署了一项协议而成立的，这个联盟是共同合作和研发汽车电池去供应电动型汽车。
在1990年初，为了发展ev-i型纯电动汽车美国通用汽车公司投资近10忆美元，这种汽车车大容使用铅酸电池和镍氢电池，具有137马力、3相交流感应电动机驱动，最大的时速可高达80km/h，一次性充电可行驶的里程为75~130km，完整的充电时间为5.5~6h。
之后通用公司新建设了电动汽车生产线。
2002年福特公司在市面上推出了全新的THINK都市车。
这种汽车采用了前轮驱动，运用的是交流电的控制系统和单速齿轮减速传动装置，还有别的充电设备可以选择，在内的插入式充电器为标准配置分别为110V或220V，220V的充电设备可以在6~8h 之内将电池充满[4-9]。
在日本，电动汽车已受到各个领域的关注，日本在1997年后的一些制造商就开始销售第二代纯电动型汽车，这种汽车装配了镍氢和铿离子电池。
在近20世纪末，日本的丰田公司研发出了装备RA V-4EV型纯电动轿车，这种汽车的动力装配是一台不用维修护理的功率为50kw的交流同步电动机，汽车的电力的支持是由88V镍氢电池供给的，充电的时间为5~6h，最高的速度是125km/h，通过一次性充电能行驶的距离215km。
随后日产公司成功的研制出一款采用铿离子电池为主动力的Lunnet EV五座纯电动轿车，一次性充电可行驶多达230km并且最高车速为120km/h。
闪耀在第16届国际电动车展会上的新型电动车—“Prius”，它是由丰田公司研发的，至今在日本国内、美国、欧洲分别销量达3.5万辆、1万余辆、1万余辆。
欧洲也投入力量大力发展电动汽车。
法国在电池、电子控制和电机技术等电动汽车技术方面位于全球前列，法国的电动车产业最具优势，在整个的欧洲共有电动汽车的数量为12000辆，而单单法国所拥有的数量就占据了这个欧洲的63%。
在1971年，德国成立了城市电动车交通公司(GES)，1991年国家投入了300辆电动汽车进行运行。
1.2.2国内发展现状我国正式对电动汽车的研制始于1981年，自从20世纪90年代以来，国家支持研发的关于电池技术和电动汽车的项目数量达十余项；机械部主办了关于电动型汽车的发展战略研究会；中美合作签署了电动汽车技术相关的战略协议；在中国的汕头、南澳岛开通了国家电动车专用实验区，并拥有世界各国多种先进的车型。
目前，我国已自主开发出多种型号的电动汽车，中国首辆电动轿车于2001年6月也在湖北东风汽车公司问世。
近600辆由我国自主研发的新能源汽车在北京2008年奥运会时得到了成功使用。
2010年的上海世博会，各场馆使用了大量的电动车。
国家高技术研究发展计划关于电动汽车重大专项燃料电池轿车项目分别由我国北京理工大学、清华大学、同济大学三所大学承建。