分布式驱动纯电动汽车的协调主动控制、关键技术及问题探讨课件

分布式驱动纯电动汽车的协调主动控制、关键技术及问题探讨分布式驱动纯电动汽车的协调主动控制、关键技术及问题探讨1研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-中国新能源汽车产业创新发展论坛西安研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-2研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-中国新能源汽车产业创新发展论坛西安研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-31.研究背景能源危机据中国汽车工业协会发布的数据显示，自2009年中国首次成为世界第一汽车生产和消费国后，我国已成为世界第二石油进口大国，进口比例将达84%，远远高于30%的安全警戒线。环境污染汽车石油燃烧产生的大量废气排放、产生的二氧化碳则是导致温室效应的罪魁祸首；排放物中的二氧化氮和硫化物严重危害居民的身体健康，雾霾随处可见，空气环境污染日益凸显。1.1传统车引发的问题1.研究背景能源危机环境污染1.1传统车引发的问题41.研究背景传统汽车底盘电控系统并不完全适用于新型的四轮驱动电动汽车。若缺少一个合理的整体模型和控制架构，会加大各基本控制单元功能之间的矛盾，限制汽车性价比的提高。传统汽车底盘结构新型四轮驱动汽车底盘结构

在能源、环境等方面，四轮驱动电动汽车都表现出极大的潜力，开发和研究四轮驱动电动汽车意义重大。1.2分布式驱动电动汽车1.研究背景传统汽车底盘电控系统并不完全适用于新型的四轮驱动51.研究背景1.2分布式驱动电动汽车解决电动汽车在高速行驶状态下的侧滑及瞬态失稳问题是个挑战；轮毂电机驱动的电动汽车改变了传统底盘结构，对底盘各子系统的协调控制提出了挑战；现有车载传感器难以准确获取整车状态变量和参数，对电动汽车提高容错性和降低成本提出了挑战。1.研究背景1.2分布式驱动电动汽车解决电动汽车在高速行驶状61.研究背景电动汽车环保优点电动汽车使用电能可以保证全球的能源安全，而电能可以使用多种可再生能源例如水能、潮汐能、风能、太阳能等；电动汽车更可以实现城市交通的零排放，使用电动汽车可以大大的减少全球空气污染。分布式驱动电动汽车节能优点与集中式驱动电动汽车相比,分布式驱动电动汽车使用轮毂电机直接驱动车辆，动力传动链缩短，由于传动系统的简化，能量损失较少，提高了传动效率。1.2分布式驱动电动汽车优点--节能环保集中式与分布式驱动结构1.研究背景电动汽车环保优点分布式驱动电动汽车节能优点1.271.研究背景分布式驱动电动汽车全新底盘结构分布式驱动电动汽车使用轮毂电机直接将动力传递给车轮，取消了离合器、变速器、传动轴、差速器等传动部件，大大简化了底盘结构,也大量地节省了车内空间；提高了整车动力系统布置的灵活性。分布式驱动电动汽车灵活的动力学操纵分布式驱动电动汽车使用使用线控系统，轮毂电机、悬架系统、制动系统等集成于车轮轮毂之中，驱动制动力控制灵活迅速，方便动力学估计与协调集成控制，可以实现相同平台不同车型的快速开发，提高了底盘的集成度，便于汽车操纵模式的革新。1.3分布式驱动电动汽车优点—底盘优点集中式驱动底盘分布式驱动底盘1.研究背景分布式驱动电动汽车全新底盘结构分布式驱动电动汽车8研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-中国新能源汽车产业创新发展论坛西安研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-92.关键技术电动汽车动力学系统估计整车动力学协调与集成控制技术车辆动力学不确定与时滞问题分布式驱动电动汽车关键技术挑战系统参数估计复合制动协调控制转向与悬架协调控制车辆动力学不确定问题车辆动力学时滞问题2.关键技术电动汽车动力学系统估计整车动力学协调车辆动力学102.关键技术车辆系统参数估计需求测量关键参数的传感器较为昂贵；信号可靠性未完全解决，例如，GPS信号在山区，隧道中断。常需要估计的关键电动汽车参数常见的需要估计的车辆参数：车辆纵向速度，侧向速度，车辆质心侧偏角，路面附着系数等。2.1电动汽车系统参数估计2.1.1电动汽车系统参数估计对象与算法全新的容积卡尔曼滤波(CKF)与EKF,UKF相比，2009年I.Arasaratnam和S.Haykin两位学者提出CKF，其核心是采用三阶球面-相径容积规则对高斯加权积分进行近似；具有显著优点；2.关键技术车辆系统参数估计需求常需要估计的关键电动汽车参数112.关键技术2.1电动汽车系统参数估计2.1.2电动汽车系统参数估计过程测量信号方向盘转角横摆角速度横摆角加速度轮速估计的车辆状态车辆纵向速度侧向速度车辆质心侧偏角估计的车辆状态路面附着系统全新的车辆参数CKF联合估计过程2.关键技术2.1电动汽车系统参数估计2.1.2电动汽车系统122.关键技术回馈制动能量回馈制动(Regenerativebrakingsystem,RBS)在车辆制动过程中，电动机以发电方式工作，能将汽车的动能或势能转化成电能存贮到电池中，是提高混合动力电动汽车能源利用率和延长其行驶里程的一项重要技术；液压防抱死制动考虑到电机的制动效能以及制动工况下的制动稳定性，电动汽车也装备液压防抱死制动(Antilockbrakingsystem,ABS)；如何在保证车辆制动稳定性的同时有效地提高制动能量的回收效率，协调制动工作，是电动汽车研究的关键性技术之一。2.2整车动力学协调与集成控制技术2.2.1电动汽车回馈与液压复合制动协调控制理论液压ABS系统的结构1-轮速传感器；2-制动液压装置；3-继电器；4-电子控制装置；5-制动警示灯；6-防抱死警示灯；7-前制动器；8-后制动器；9-组合液位开关2.关键技术回馈制动液压防抱死制动2.2整车动力学协调与集成132.关键技术2.2整车动力学协调与集成控制技术2.2.2电动汽车回馈与液压复合制动协调控制过程新欧洲循环行驶工况结果复合制动力矩回馈能量电动汽车RBS与ABS协调制动控制系统协调过程效率电机驱动/制动总效率车载电池SOC、充电内阻与温度关系2.关键技术2.2整车动力学协调与集成控制技术2.2.2电动142.关键技术车辆子动力学系统的协调理论近年来，为提高车辆乘坐舒适性、安全性和操纵稳定性，各种车辆动力学控制系统例如主动防抱死系统ABS，主动转向系统AFS,主动悬架系统ASS，得到了巨大的发展和广泛的应用。而整车性能的提高则依赖于各个子系统的协调工作。主动转向与主动悬架功能AFS通过电机根据车速和行驶工况修正转向角,低、中速时，提高转向的灵敏性和操纵性；高速时提高车辆的稳定性和安全性；

ASS主动悬架是根据汽车的运动和路面状况，适时地调节悬架的主动力来改变刚度和阻尼，使其处于最佳减振状态,可以在车身振动的全频段范围内兼顾汽车的平顺性与操纵稳定。2.2整车动力学协调与集成控制技术2.2.3主动转向与主动悬架协调控制协调控制理论电动汽车线控主动转向系统电动汽车电磁主动悬架系统2.关键技术车辆子动力学系统的协调理论主动转向与主动悬架功能152.关键技术2.2整车动力学协调与集成控制技术2.2.4主动转向与主动悬架协调控制协调控制过程转向悬架系统建模基于稳定域的稳定性协调矢量协调过程中的稳定域协调结果2.关键技术2.2整车动力学协调与集成控制技术2.2.4主动162.关键技术2.3车辆动力学不确定与时滞问题2.3.1车辆动力学不确定鲁棒控制鲁棒控制结果车辆动力学系统的不确定问题车辆运行工况复杂，车辆行驶过程中面临载荷参数的变化，车辆动力学中的参数摄动不确定性问题处理是否得当极大地约束极限工况下的车辆操纵稳定性。车辆动力学系统的不确定鲁棒控制为应对车辆动力学学参数不确定的挑战，研究mu综合鲁棒控制,变增益鲁棒动力学控制。使设计的电动汽车动力学棒控制器不仅可使其具有良好操纵性能鲁棒性和稳定鲁棒性,即对外界千扰具有很好的抑制性能且不敏感于车辆参数变化。2.关键技术2.3车辆动力学不确定与时滞问题2.3.1车辆动172.关键技术2.3车辆动力学不确定与时滞问题2.3.2车辆动力学时滞控制时滞影响车辆动力学系统的时滞问题时滞是工程中普遍遭遇的问题，在车辆动力学控制系统中，信号获取与传输、液压/电机执行机构的执行、车辆中央处理单元的计算均存在时滞现象，忽略时滞会影响车辆动力学系统的控制性能，甚至直接导致车辆动力学系统的意外失稳；。车辆动力学系统的不确定鲁棒控制为应对车辆动力学学参数时滞的挑战，面对车辆动力学系统存在的执行时滞现象，研究时滞对车辆动力学系统的影响，设计无记忆反馈最优鲁棒保成本控制器，来处理车辆动力学系统存在的时滞，能提高车辆行驶过程中的操作稳定性与安全舒适性。。控制结果2.关键技术2.3车辆动力学不确定与时滞问题2.3.2车辆动182.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——四轮转向车辆瞬态操纵稳定性控制机理通过研究汽车底盘系统关键特征参数、敏感变量对车辆稳定性的影响，揭示了极端工况下四轮转向汽车的瞬态操纵稳定性控制机理。自主研发的四轮转向车辆控制系统及实车测试平台2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——四轮转向车辆192.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——四轮转向车辆瞬态操纵稳定性控制机理：工程应用样车质心位置测试多刚体整车模型刚柔耦合整车模型实车稳态回转实验实车蛇形线实验实车双移线实验应用四轮转向技术研发的轿车并进行了极限操纵稳定性试验2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——四轮转向车辆202.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——车辆底盘纵横向耦合动力学鲁棒控制机理建立了车辆底盘纵横向动力学模型，构建了µ综合鲁棒控制框架，揭示了参数不确定的车辆动态纵横耦合稳定机理。自主研发的车辆底盘DYC/ABS/4WS控制系统2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——车辆底盘纵横212.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——车辆底盘纵横向耦合动力学鲁棒控制机理硬件在环仿真平台方案实车试验平台方案应用DYC技术研发依维柯实车试验平台并产业化试验车辆和道路示意图低路面附着系数试验结果2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——车辆底盘纵横222.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——分布式电动汽车状态参数联合估计方法提出了基于交互式多模型的车辆系统状态联合估计方法，揭示了轮毂电机的驱动状态、路面附着系数和载荷参数变化融合估计机制汽车在坡道、加速等工况下的整车状态参数变化2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——分布式电动汽232.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——基于多模型的电动汽车时滞及容错协调控制技术分析了电动汽车的时滞稳定性，揭示了过驱动电动汽车失效与重构控制机制，实现了基于多模型的车辆高容错协调主动控制分配方法。自主研发的过驱动全地形电动汽车2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——基于多模型的242.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——基于多模型的电动汽车时滞及容错协调控制技术应用后轮双电机独立驱动技术设计制造东南大学方程式纯电动赛车单台电机峰值功率可达80KW2015年参赛荣获“车辆动力学仿真奖”第一名2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——基于多模型的252.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——基于多模型的电动汽车时滞及容错协调控制技术研发四轮独立驱动纯电动汽车在某公司产业化7.5KWBLDC轮毂电机主动转向系统电池组及电池组管理系统全线控电动小车新能源汽车2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——基于多模型的26研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-中国新能源汽车产业创新发展论坛西安研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-273.发展态势3.1电动汽车未来发展的三大趋势电动汽车更安全更节能更智能全电动化，效率更高简化结构，更加轻量线控技术，响应更迅速无人驾驶，更安全网联车，个性化服务轮毂驱动，更灵活方便3.发展态势3.1电动汽车未来发展的三大趋势电动汽车更安全更283.发展态势能实现能量回馈和节能管理与传统燃油汽车相比，电动汽车使用轮毂电机直接驱动车轮，其全电动化的驱动底盘比复杂的机械传动方式(齿轮传动，液力传动)效率高，并能实现制动能量回收，更容易节能管理，据研究，相同的行使里程电动汽车能量销量比传统燃油汽车最大节能达到28%。更易实现轻量电动汽车以全电气化控制传动系统取代传统、笨重的机械传动连接和液压部件，能大幅简化底盘结构，显著的减轻整车质量，相对传统燃油汽车，更加轻量，据研究，汽车整车质量每减少10%，能量销量可降低6%-8%，因此，电动汽车将更加节能。电动汽车轮毂集成3.1电动汽车发展的三大态势3.1.2电动汽车更节能3.发展态势能实现能量回馈和节能管理更易实现轻量电动汽车轮毂293.发展态势缩短车辆相应时间电动汽车线控转向制动技术(X-by-wire，X代表转向、制动等)以电子元器件、导线、车上通信网络取代驾驶员和执行机构之间的机械和液压部件,将来自驾驶员的命令转变为电子信号进行快速传输，能大幅地缩短了车辆控制的响应时间，为车辆紧急避险赢得宝贵的时间，提供安全性。更易实现动力学集成电动汽车采用全电动化的轮毂电机驱动，可实现各车轮驱动力和制动力的独立精确控制，从而使汽车动力学控制更为灵活方便，更易实现车辆底盘侧向动力学主动安全系统（ACC,AEB等）的集成控制,将提高车辆操纵舒适性和车辆稳定性。3.1电动汽车发展的三大态势3.1.2电动汽车更安全3.发展态势缩短车辆相应时间更易实现动力学集成3.1电动汽车303.发展态势实现车联网，更人性化电动汽车的车载网络更易实现车联网集成，车联网将车与车相连，车与物相连，实现实时信息交换，通过车辆网络动态地收集分发和处理数据，使用无线通信方式共享信息，实现车与车，车与物的信息交换，使车与城市网络相互连接，能实现交通信息与实时导航服务，娱乐及通信服务汽车在车联网的帮助下，将更加人性化。更易实现无人驾驶电动汽车电动化控制系统方便利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,实现电动汽车无人驾驶，当发生操作错误时通过使用无人驾驶系统来自动代替人工驾驶，无疑可以减少人为失误事故的发生数量，为人与车辆的安全提供保证。3.1电动汽车发展的三大态势3.1.3电动汽车更智能3.发展态势实现车联网，更人性化更易实现无人驾驶3.1电动汽313.发展态势3.2电动汽车发展的产业化态势3.2.1智能电动车各国政府政策支持与企业应对态势美国政府：支持建设交通变革中心（MTC），推动智能网联汽车示范区建设；计划斥资40亿美元重点发展无人驾驶；2016年夏末有望出台美国国家级无人驾驶汽车标准细则。企业：谷歌、苹果等IT企业强势参与智能网联汽车研发。目标：标准方面占据制高点，提出2020年强制安装V2V设备。欧盟政府：欧盟各成员国之间密切合作，具有完备的顶层设计，Horizon2020框架内63亿欧元被指定用于智能网联汽车相关研究与产业化推动；企业：具有世界领先的整车企业和汽车电子零部件供应商。目标：预计2025年左右实现完全自动驾驶汽车量产。日本政府：内阁府牵头制定自动驾驶研发计划，提出2030年完全自动驾驶市场化目标，政府各部门第一期研究经费总投入24.5亿日元；企业：车企在智能网联化发展中起到核心作用；现状：智能交通建设起步较早，交通设施基础好，全国交通智能化水平高。。3.发展态势3.2电动汽车发展的产业化态势3.2.1智能电动323.发展态势Tesla电动跑车的异军突起2012年，美国TeslaMotors公司发布了全尺寸高性能电动轿车TeslaModelS，SUV车型TeslaModelX，竞争对手则直指宝马5系，ModelS，X拥有独一无二的底盘、车身、电动控制系统以及能量储备系统。最近2016年一季度，特斯拉向全球客户交付新车14,820台，同比增长近50%。电动汽车产业的黑马特斯拉2003年，TeslaMotors，由斯坦福大学的硕士辍学生埃隆·马斯克于硅谷成立，2010年已经在纳斯达克上市，是专门生产及设计纯电动汽车的的汽车公司；特斯拉Tesla汽车集独特的造型、高效的加速、良好的操控性能与先进的电动化控制技术为一身，已经成为公路上最快且最为节省燃料的汽车。3.2电动汽车发展的产业化态势3.2.2产业化的典型案例”特斯拉”模式传统车企+互联网企业=特斯拉模式3.发展态势Tesla电动跑车的异军突起电动汽车产业的黑马特33研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-中国新能源汽车产业创新发展论坛西安研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-344.结论电动汽车动力学子系统的协调集成技术电动汽车的主动安全系统越来越多，如何利用电动汽车的动力学优点来实现车辆底盘动力学多个主动安全系统（前轮主动转向系统AFS、直接横摆力矩控制系统DYC，防抱死系统ABS等）的集成控制,提高车辆操纵舒适性和车辆稳定性也是需要认真研究的技术。电动汽车容错控制技术电动汽车大量采用线控技术，然而，这种无机械和液压后备的汽车线控系统，在部件发生失效或故障时整个线控系统将失去控制，如何利用故障检测与诊断技术对失效与故障进行诊断，再通过容错控制器使得系统在发生失效与故障的情况下仍能保持按原定的性能指标或略低的性能指标(可接受)安全地完成控制任务，这是一个崭新的课题；后续电动汽车的研究工作分布式驱动电动汽车估计技术分布式驱动电动汽车使用轮毂电机与线控系统有效地拓展了传统车辆信息的感知范围，如何利用轮毂电机与线控系统的优点来实现车辆重要状态的在线观测或估计是一个较为新颖的研究课题。。电动汽车动力学的非线性控制技术目前，学术界和汽车制造商对车辆动力学控制系统的研究大多集中在基于线性车辆动力学的控制算法上，然而，事实上的车辆动力学系统是固有的高阶非线性系统，尤其是在极限工况下，整个车辆动力学呈现出强的非线性特征，如何处理电动汽车动力学的非线性问题是个挑战。4.结论电动汽车动力学子系统的协调集成技术电动汽车容错控制技3536谢谢！36谢谢！36分布式驱动纯电动汽车的协调主动控制、关键技术及问题探讨分布式驱动纯电动汽车的协调主动控制、关键技术及问题探讨37研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-中国新能源汽车产业创新发展论坛西安研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-38研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-中国新能源汽车产业创新发展论坛西安研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-391.研究背景能源危机据中国汽车工业协会发布的数据显示，自2009年中国首次成为世界第一汽车生产和消费国后，我国已成为世界第二石油进口大国，进口比例将达84%，远远高于30%的安全警戒线。环境污染汽车石油燃烧产生的大量废气排放、产生的二氧化碳则是导致温室效应的罪魁祸首；排放物中的二氧化氮和硫化物严重危害居民的身体健康，雾霾随处可见，空气环境污染日益凸显。1.1传统车引发的问题1.研究背景能源危机环境污染1.1传统车引发的问题401.研究背景传统汽车底盘电控系统并不完全适用于新型的四轮驱动电动汽车。若缺少一个合理的整体模型和控制架构，会加大各基本控制单元功能之间的矛盾，限制汽车性价比的提高。传统汽车底盘结构新型四轮驱动汽车底盘结构

在能源、环境等方面，四轮驱动电动汽车都表现出极大的潜力，开发和研究四轮驱动电动汽车意义重大。1.2分布式驱动电动汽车1.研究背景传统汽车底盘电控系统并不完全适用于新型的四轮驱动411.研究背景1.2分布式驱动电动汽车解决电动汽车在高速行驶状态下的侧滑及瞬态失稳问题是个挑战；轮毂电机驱动的电动汽车改变了传统底盘结构，对底盘各子系统的协调控制提出了挑战；现有车载传感器难以准确获取整车状态变量和参数，对电动汽车提高容错性和降低成本提出了挑战。1.研究背景1.2分布式驱动电动汽车解决电动汽车在高速行驶状421.研究背景电动汽车环保优点电动汽车使用电能可以保证全球的能源安全，而电能可以使用多种可再生能源例如水能、潮汐能、风能、太阳能等；电动汽车更可以实现城市交通的零排放，使用电动汽车可以大大的减少全球空气污染。分布式驱动电动汽车节能优点与集中式驱动电动汽车相比,分布式驱动电动汽车使用轮毂电机直接驱动车辆，动力传动链缩短，由于传动系统的简化，能量损失较少，提高了传动效率。1.2分布式驱动电动汽车优点--节能环保集中式与分布式驱动结构1.研究背景电动汽车环保优点分布式驱动电动汽车节能优点1.2431.研究背景分布式驱动电动汽车全新底盘结构分布式驱动电动汽车使用轮毂电机直接将动力传递给车轮，取消了离合器、变速器、传动轴、差速器等传动部件，大大简化了底盘结构,也大量地节省了车内空间；提高了整车动力系统布置的灵活性。分布式驱动电动汽车灵活的动力学操纵分布式驱动电动汽车使用使用线控系统，轮毂电机、悬架系统、制动系统等集成于车轮轮毂之中，驱动制动力控制灵活迅速，方便动力学估计与协调集成控制，可以实现相同平台不同车型的快速开发，提高了底盘的集成度，便于汽车操纵模式的革新。1.3分布式驱动电动汽车优点—底盘优点集中式驱动底盘分布式驱动底盘1.研究背景分布式驱动电动汽车全新底盘结构分布式驱动电动汽车44研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-中国新能源汽车产业创新发展论坛西安研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-452.关键技术电动汽车动力学系统估计整车动力学协调与集成控制技术车辆动力学不确定与时滞问题分布式驱动电动汽车关键技术挑战系统参数估计复合制动协调控制转向与悬架协调控制车辆动力学不确定问题车辆动力学时滞问题2.关键技术电动汽车动力学系统估计整车动力学协调车辆动力学462.关键技术车辆系统参数估计需求测量关键参数的传感器较为昂贵；信号可靠性未完全解决，例如，GPS信号在山区，隧道中断。常需要估计的关键电动汽车参数常见的需要估计的车辆参数：车辆纵向速度，侧向速度，车辆质心侧偏角，路面附着系数等。2.1电动汽车系统参数估计2.1.1电动汽车系统参数估计对象与算法全新的容积卡尔曼滤波(CKF)与EKF,UKF相比，2009年I.Arasaratnam和S.Haykin两位学者提出CKF，其核心是采用三阶球面-相径容积规则对高斯加权积分进行近似；具有显著优点；2.关键技术车辆系统参数估计需求常需要估计的关键电动汽车参数472.关键技术2.1电动汽车系统参数估计2.1.2电动汽车系统参数估计过程测量信号方向盘转角横摆角速度横摆角加速度轮速估计的车辆状态车辆纵向速度侧向速度车辆质心侧偏角估计的车辆状态路面附着系统全新的车辆参数CKF联合估计过程2.关键技术2.1电动汽车系统参数估计2.1.2电动汽车系统482.关键技术回馈制动能量回馈制动(Regenerativebrakingsystem,RBS)在车辆制动过程中，电动机以发电方式工作，能将汽车的动能或势能转化成电能存贮到电池中，是提高混合动力电动汽车能源利用率和延长其行驶里程的一项重要技术；液压防抱死制动考虑到电机的制动效能以及制动工况下的制动稳定性，电动汽车也装备液压防抱死制动(Antilockbrakingsystem,ABS)；如何在保证车辆制动稳定性的同时有效地提高制动能量的回收效率，协调制动工作，是电动汽车研究的关键性技术之一。2.2整车动力学协调与集成控制技术2.2.1电动汽车回馈与液压复合制动协调控制理论液压ABS系统的结构1-轮速传感器；2-制动液压装置；3-继电器；4-电子控制装置；5-制动警示灯；6-防抱死警示灯；7-前制动器；8-后制动器；9-组合液位开关2.关键技术回馈制动液压防抱死制动2.2整车动力学协调与集成492.关键技术2.2整车动力学协调与集成控制技术2.2.2电动汽车回馈与液压复合制动协调控制过程新欧洲循环行驶工况结果复合制动力矩回馈能量电动汽车RBS与ABS协调制动控制系统协调过程效率电机驱动/制动总效率车载电池SOC、充电内阻与温度关系2.关键技术2.2整车动力学协调与集成控制技术2.2.2电动502.关键技术车辆子动力学系统的协调理论近年来，为提高车辆乘坐舒适性、安全性和操纵稳定性，各种车辆动力学控制系统例如主动防抱死系统ABS，主动转向系统AFS,主动悬架系统ASS，得到了巨大的发展和广泛的应用。而整车性能的提高则依赖于各个子系统的协调工作。主动转向与主动悬架功能AFS通过电机根据车速和行驶工况修正转向角,低、中速时，提高转向的灵敏性和操纵性；高速时提高车辆的稳定性和安全性；

ASS主动悬架是根据汽车的运动和路面状况，适时地调节悬架的主动力来改变刚度和阻尼，使其处于最佳减振状态,可以在车身振动的全频段范围内兼顾汽车的平顺性与操纵稳定。2.2整车动力学协调与集成控制技术2.2.3主动转向与主动悬架协调控制协调控制理论电动汽车线控主动转向系统电动汽车电磁主动悬架系统2.关键技术车辆子动力学系统的协调理论主动转向与主动悬架功能512.关键技术2.2整车动力学协调与集成控制技术2.2.4主动转向与主动悬架协调控制协调控制过程转向悬架系统建模基于稳定域的稳定性协调矢量协调过程中的稳定域协调结果2.关键技术2.2整车动力学协调与集成控制技术2.2.4主动522.关键技术2.3车辆动力学不确定与时滞问题2.3.1车辆动力学不确定鲁棒控制鲁棒控制结果车辆动力学系统的不确定问题车辆运行工况复杂，车辆行驶过程中面临载荷参数的变化，车辆动力学中的参数摄动不确定性问题处理是否得当极大地约束极限工况下的车辆操纵稳定性。车辆动力学系统的不确定鲁棒控制为应对车辆动力学学参数不确定的挑战，研究mu综合鲁棒控制,变增益鲁棒动力学控制。使设计的电动汽车动力学棒控制器不仅可使其具有良好操纵性能鲁棒性和稳定鲁棒性,即对外界千扰具有很好的抑制性能且不敏感于车辆参数变化。2.关键技术2.3车辆动力学不确定与时滞问题2.3.1车辆动532.关键技术2.3车辆动力学不确定与时滞问题2.3.2车辆动力学时滞控制时滞影响车辆动力学系统的时滞问题时滞是工程中普遍遭遇的问题，在车辆动力学控制系统中，信号获取与传输、液压/电机执行机构的执行、车辆中央处理单元的计算均存在时滞现象，忽略时滞会影响车辆动力学系统的控制性能，甚至直接导致车辆动力学系统的意外失稳；。车辆动力学系统的不确定鲁棒控制为应对车辆动力学学参数时滞的挑战，面对车辆动力学系统存在的执行时滞现象，研究时滞对车辆动力学系统的影响，设计无记忆反馈最优鲁棒保成本控制器，来处理车辆动力学系统存在的时滞，能提高车辆行驶过程中的操作稳定性与安全舒适性。。控制结果2.关键技术2.3车辆动力学不确定与时滞问题2.3.2车辆动542.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——四轮转向车辆瞬态操纵稳定性控制机理通过研究汽车底盘系统关键特征参数、敏感变量对车辆稳定性的影响，揭示了极端工况下四轮转向汽车的瞬态操纵稳定性控制机理。自主研发的四轮转向车辆控制系统及实车测试平台2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——四轮转向车辆552.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——四轮转向车辆瞬态操纵稳定性控制机理：工程应用样车质心位置测试多刚体整车模型刚柔耦合整车模型实车稳态回转实验实车蛇形线实验实车双移线实验应用四轮转向技术研发的轿车并进行了极限操纵稳定性试验2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——四轮转向车辆562.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——车辆底盘纵横向耦合动力学鲁棒控制机理建立了车辆底盘纵横向动力学模型，构建了µ综合鲁棒控制框架，揭示了参数不确定的车辆动态纵横耦合稳定机理。自主研发的车辆底盘DYC/ABS/4WS控制系统2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——车辆底盘纵横572.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——车辆底盘纵横向耦合动力学鲁棒控制机理硬件在环仿真平台方案实车试验平台方案应用DYC技术研发依维柯实车试验平台并产业化试验车辆和道路示意图低路面附着系数试验结果2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——车辆底盘纵横582.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——分布式电动汽车状态参数联合估计方法提出了基于交互式多模型的车辆系统状态联合估计方法，揭示了轮毂电机的驱动状态、路面附着系数和载荷参数变化融合估计机制汽车在坡道、加速等工况下的整车状态参数变化2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——分布式电动汽592.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——基于多模型的电动汽车时滞及容错协调控制技术分析了电动汽车的时滞稳定性，揭示了过驱动电动汽车失效与重构控制机制，实现了基于多模型的车辆高容错协调主动控制分配方法。自主研发的过驱动全地形电动汽车2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——基于多模型的602.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——基于多模型的电动汽车时滞及容错协调控制技术应用后轮双电机独立驱动技术设计制造东南大学方程式纯电动赛车单台电机峰值功率可达80KW2015年参赛荣获“车辆动力学仿真奖”第一名2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——基于多模型的612.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——基于多模型的电动汽车时滞及容错协调控制技术研发四轮独立驱动纯电动汽车在某公司产业化7.5KWBLDC轮毂电机主动转向系统电池组及电池组管理系统全线控电动小车新能源汽车2.关键技术2.4东南大学的部分研究成果——基于多模型的62研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-中国新能源汽车产业创新发展论坛西安研究背景关键技术发展态势结论1243第十八届中国科协年会-633.发展态势3.1电动汽车未来发展的三大趋势电动汽车更安全更节能更智能全电动化，效率更高简化结构，更加轻量线控技术，响应更迅速无人驾驶，更安全网联车，个性化服务轮毂驱动，更灵活方便3.发展态势3.1电动汽车未来发展的三大趋势电动汽车更安全更643.发展态势能实现能量回馈和节能管理与传统燃油汽车相比，电动汽车使用轮毂电机直接驱动车轮，其全电动化的驱动底盘比复杂的机械传动方式(齿轮传动，液力传动)效率高，并能实现制动能量回收，更容易节能管理，据研究，相同的行使里程电动汽车能量销量比传统燃油汽车最大节能达到28%。更易实现轻量电动汽车以全电气化控制传动系统取代传统、笨重的机械传动连接和液压部件，能大幅简化底盘结构，显著的减轻整车质量，相对传统燃油汽车，更加轻量，据研究，汽车整车质量每减少10%，能量销量可降低6%-8%，因此，电动汽车将更加节能。电动汽车轮毂集成3.1电动汽车发展的三大态势3.1.2电动汽车更节能3.发展态势能实现能量回馈和节能管理更易实现轻量电动汽车轮毂653.发展态势缩短车辆相应时间电动汽车线控转向制动技术(X-by-wire，X代表转向、制动等)以电子元器件、导线、车上通信网络取代驾驶员和执行机构之间的机械和液压部件,将来自驾驶员的命令转变为电子信号进行快速传输，能大幅地缩短了车辆控制的响应时间，为车辆紧急避险赢得宝贵的时间，提供安全性。更易实现动力学集成电动汽车采用全电动化的轮毂电机驱动，可实现各车轮驱动力和制动力的独立精确控制，从而使汽车动力学控制更为灵活方便，更易实现车辆底盘侧向动力学主动安全系统（ACC,AEB等）的集成控制,将提高车辆操纵舒适性和车辆稳定性。3.1电动汽车发展的三大态势3.1.2电动汽车更安全3.发展态势缩短车辆相应时间更易实现动力学集成3.1电动汽车663.发展态势实现车联网，更人性化电动汽车的车载网络更易实现车联网集成，车联网将车与车相连，车与物相连，实现实时信息交换，通过车辆网络动态地收集分发和处理数据，使用无线通信方式共享信息，实现车与车，车与物的信息交换，使车与城市网络相互连接，能实现交通信息与实时导航服务，娱乐及通信服务汽车在车联网的帮助下，将更加人性化。更易实现无人驾驶电动汽车电动化控制系统方便利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,实现电动汽车无人驾驶，当发生操作错误时通过使用无人驾驶系统来自动代替人工驾驶，无疑可以减少人为失误事故的发生数量，为人与车辆的安全提供保证。3.1电动汽车发展的三大态势3.1.3电动汽车更智能3.发展态势实现车联网，更人性化更易实现无人驾驶3.1电动汽673.发展态势3.2电动汽车发展的产业化态势3.2.1智能电动车各国政府政策支持与企业应