论文摘要：电动汽车ESC过驱动控制分配研究

        汽车工业发展引发的环境、能源和交通安全问题日益突出。纯电动汽车采用电池为动力源，在使用过程中不产生污染物排放，对缓解环境和能源问题具有重要意义。电动汽车上充裕的电源方便了底盘电控系统的应用和集成控制，从而为较大幅度提升其整车动力学性能和交通安全提供可能。目前，电动汽车的高初始成本仍然是制约纯电动汽车推广应用的主要原因之一，且短时期内还无望得到根本解决。换个角度来看，通过提升其性能的方式来提高纯电动汽车的性价比则成为提高其市场竞争力的有效途径之一。

        论文以采用四轮轮毂电机独立驱动、四轮线控转向和液压制动的纯电动汽车为研究对象。研究了汽车电子稳定控制（ESC）系统和控制分配技术的发展现状、过驱动控制系统的基本特点和过驱动系统控制分配的基本方法及设计步骤。针对电动汽车的通常行驶工况、急加速工况和紧急制动工况，分别设计了相应的控制分配算法，并针对电动汽车执行机构出现故障和控制输入出现饱和的情况，设计了控制再分配算法。

        为了对所设计的控制分配算法进行实车验证，研制了采用四轮轮毂电机独立驱动、四轮线控转向和液压制动的电动实验车。针对所研制的电动实验车设计了其分布式动力学控制系统。该控制系统由整车控制器、四个驱动控制器、制动控制器和转向控制器组成，各控制器之间通过CAN总线传输车辆状态信息和控制命令。编写了控制分配算法的单片机代码，设计了用于电动汽车验证实验的数据采集和处理系统。

       对所提出的ESC控制分配算法进行了离线仿真、硬件在环仿真和实车实验验证，结果表明：在通常行驶工况，控制分配算法可以显著提高电动汽车的操纵性和稳定性；在急加速工况，控制分配算法还提高了电动汽车的加速性能；在紧急制动工况，控制分配算法改善了电动汽车的制动性能和方向稳定性；在电动汽车执行机构出现故障或控制输入出现饱和时，控制再分配算法仍然使电动汽车保持了良好的操纵性和稳定性。总之，论文中所提出的ESC控制分配算法是可行、有效的。

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