以提高轮毂电机驱动电动汽车转向稳定性为目的,针对传统PID算法扰动抑制能力不足,利用神经网络提高基于PID的横摆力矩和滑移率控制系统的稳定性,并针对神经网络收敛速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出利用粒子群算法对控制器参数进行优化并对权值进行改进的神经网络PID方法。以四轮轮毂电机独立驱动电动汽车为研究对象,以跟踪期望的横摆角速度为控制目标,基于Carsim/Simuink联合仿真平台,对建立的四轮独立驱动电动汽车横向运动学模型及提出的控制策略进行不同工况下的对比验证,结果表明提出的控制方法优化了传统PID控制算法,振动频率幅值小、能更好地逼近理想值,可改善车辆转向性能、提高稳定性以避免事故的发生。

电动汽车作为新能源汽车的重要发展方向,受到市场、企业和研究者的高度关注。电动汽车的传动系统是其关键部件之一,影响电动汽车的制造成本和整体性能。根据电动汽车的整车参数和性能要求,对传动系统参数进行设计与匹配,包括电机驱动的参数设计、蓄电池参数计算、传动比计算和档位的选择等。通过选取典型的两种循环工况对整车的动力性进行仿真分析,结果表明,系统的续航能力、加速性能和最大爬坡度满足设计指标,设计参数匹配合理,动力性能满足设计要求。

对电动汽车锂离子电池常用的celgard2340隔膜进行了冲压实验,研究了不同试件宽度和各向异性对实验结果的影响。沿MD方向和DD方向裁剪试件的宽度越大,最后破裂失效的载荷越小,位移也越小。沿TD方向裁剪的试件则是试件的宽度越大,最后试件破裂时的载荷越大,位移越小。根据隔膜的各项异性特点,对比了相同宽度沿不同方向裁剪隔膜试件的冲压结果,发现沿不同方向裁剪试件最后破裂失效的峰值力和位移有明显的差异。最后,利用VIC-3D测量系统对材料变形过程进行图像捕捉,分析了试件在四周全被约束时冲压的变形模式。

针对四轮独立驱动电动汽车转向控制效果与所搭建车辆动力学模型参数紧密相关的问题,提出一种车辆动力学模型参数自校正转向控制系统设计方法。采用递推最小二乘法对车辆动力学模型关键参数进行实时辨识,有效地解决了车辆动力模型参数时变及非线性扰动影响的问题。设计加权最小方差自校正车辆转向控制器,实现对车辆转向横摆稳定性进行实时优化的目标。通过建立加权最小方差控制目标函数,计算出优化横向稳定性所需附加横摆力矩,并实时修正车辆四轮独立驱动转矩,有效提升了四轮独立驱动电动汽车转向工况操纵稳定性。搭建CarSim与Matlab/Simulink联合仿真平台,对所设计自校正四轮转向控制系统进行仿真分析验证。仿真结果表明,该加权最小方差自校正转向控制器能有效提升四轮独立驱动电动汽车的行驶稳定性。

针对纯电动汽车能量利用率低的问题,提出对电动汽车进行制动能量回收,通过比较多种液压制动能量回收方案与储能方式,认为定压源飞轮液压再生制动系统较合理,且对该系统分别进行汽车联合制动工况和城市循环工况仿真,分析系统制动能量回收利用率和节能效果,仿真结果显示,泵/马达排量在一定范围内,制动能量回收效率与排量大小呈正相关,续驶里程能提高24%左右。

介绍了车用现场总线网络的特点和发展情况,着重分析了CAN总线的特点及其在纯电动汽车控制系统中的应用情况,并且探讨了当前我国在CAN总线研究的重点和关键技术问题.

EPS系统性能的优劣关系到汽车驾驶的能量损耗、舒适性和安全性,传统PID控制参数很难改变,故系统不能很好地适应各种工况的助力要求。针对实验改装的城市电动物流车的EPS系统,为了提高其转向性能,采用模糊PID的控制方式对EPS系统进行控制。利用Matlab/simulink软件在不同车速下进行系统仿真,结果表明：只输入阶跃信号时,模糊PID控制方式的超调量约为传统PID的47%,调整时间约为传统PID的50%;存在干扰信号时,模糊PID控制系统恢复到之前的稳态所需时间相比于传统PID缩短了52%。所以,模糊PID控制策略能更好的控制助力电机工作。

针对分布式驱动电动汽车直驱轮毂电机系统电流、转速传感器故障问题,研究传感器鲁棒故障检测与定位方法.考虑电机模型中含有未知输入和噪声,通过系统降阶的方式对未知输入进行解耦,采用卡尔曼滤波器（Kalman filter, 简称KF）滤除解耦后子系统的白噪声,并设计最优未知输入观测器（unknown input observer, 简称UIO）实现系统状态估计,得到了一种较强鲁棒性的残差产生器.采用极大似然比（generalized likelihood ratio, 简称GLR）的方法评估残差信号并确定阈值,提出了一种传感器故障定位方法.台架实验结果表明,提出的基于最优UIO的传感器故障诊断方法能够实现电动汽车直驱电机系统传感器故障辨识与定位.

由于电动汽车结构较为复杂，行车环境不确定因素较多，致使电动汽车主动安全系统研究难度较大。为了提高车辆的安全性，以四轮独立驱动电动汽车为研究对象，建立了纵向动力学模型；从安全距离、制动控制器、制动力分配器三方面出发，设计了纵向主动避撞系统。提出了基于附着系数和驾驶意图的电动汽车纵向安全距离模型，有效地提升了纵向车辆安全系统的适应性。并采用dSPACE实时仿真软件对纵向避撞系统进行整车实验，验证了控制策略的合理性。

伴随能源危机，电动汽车成为人类研究的热门话题，宙前以铅蕾电池为能源的电动车依然作为电动车的主体市场。文中利用catia对微型电动车的设计进行了阐述。分别就动力系统、制动系统，以及车身进行了详细的设计，最后制作了样车。通过检验，样车运行稳定，效果良好。