毕业论文从开始写到内容定稿耗时2个月:1月初到3月初
现已经完成毕业论文的所有工作,简要记录整个写作历程。
最开始,论文的章节分布是第1章绪论
第2章电动轮驱动车辆底盘动力学建模
第3章底盘协同控制技术耦合特性分析
第4章车辆未知状态参数的观测器设计
第5章基于底盘协同的汽车稳定性控制
第6章硬件在环实验验证
对我来说,最难的是第四章,计划是应用卡尔曼滤波算法设计状态观测器,虽然这一部分的理论知识有所了解,但并没有在可以研究中实际应用过,其次,想借毕业论文写作的机会,对卡尔曼滤波等相关理论有更深入的认识,挑战一下软肋。
但是,最后定稿的论文章节分布是
第1章绪论
第2章电动轮驱动车辆底盘动力学建模
第3章底盘协同控制耦合特性分析
第4章底层执行机构控制器设计与控制效果验证
第5章基于底盘协同的汽车横向稳定性控制
直接换了第四章的写作内容,砍掉了第六章的实验验证部分。
心酸写作历程开始了
原始版:
第1章绪论
1.1研究背景及意义
1.2国内外研究现状
1.2.1电动轮驱动技术的研究现状
1.2.2底盘协同控制技术的研究现状
1.3课题来源与主要研究内容
1.3.1研究课题来源
1.3.2主要研究内容
最终版:
第1章绪论
1.1课题背景及意义
1.2国内外研究现状与发展趋势
1.2.1电动轮驱动技术研究现状与发展趋势
1.2.2底盘协同控制技术研究现状与发展现状
1.3课题来源与主要研究内容
1.3.1研究课题来源
1.3.2主要研究内容
课题大背景一开始主要集中在两大文件:《节能与新能源汽车产业发展规划(—年)》和《新能源汽车产业发展规划(-)》,关于这一部分,网上已有很多论述,查重时红了一大片。之后,转向今年刚提出的关于能源的”碳达峰“和”碳中和“角度,查重结果好了很多。
答辩时,由于疏忽,把”碳中和“与”碳达峰“的时间搞反了,答辩老师说我犯了严重的政治错误,吓得我一身冷汗。在此提醒,涉及到中央文件时,一定要多留心。
国内外研究现状与发展趋势部分主要参考了分布式驱动无人驾驶汽车运动控制方向小总结,在查找文献时,发现近3年关于电动轮驱动车辆动力学控制的文章实在太少,所以导致绪论部分整体质量不高,答辩老师也提出了这一点,不过确实没有办法。不久前,东南大学殷国栋教授的新书《分布式驱动电动汽车底盘稳定性控制》涉及到了电动轮驱动车辆的最新研究内容,感兴趣的可以看看。
原始版:
第2章电动轮驱动车辆底盘动力学建模
2.1整车14自由度耦合模型
2.2纵-侧向轮胎耦合模型
2.3轮毂电机驱动系统模型
2.4滚珠丝杠式主动悬架模型
2.5电机主动转向模型
2.6驾驶员路径跟踪模型
2.7车辆动力学模型验证
2.8本章小结
最终版:
第2章电动轮驱动车辆底盘动力学建模
2.1整车14自由度耦合模型
2.2驱动与控制系统模型
2.2.1轮毂电机二阶响应模型
2.2.2电动助力转向模型
2.2.3电机主动悬架模型
2.3纵-侧向轮胎耦合模型
2.4驾驶员路径跟踪模型
2.5车辆动力学模型验证
2.6本章小结
这一章的内容类似于流水账,都是已经成熟的理论,不过也要在其中加入自己的一些理解以及一些仅适用于本文的小细节,还有就是标题的编排要注意,不要写成原始版中流水账的形式,同类的可以加三级标题。
原始版:
第3章底盘协同控制技术耦合特性分析
3.1差动驱动与主动转向耦合特性分析
3.2差动驱动与主动悬架耦合特性分析
3.3电动轮差动驱动的典型工况分析
3.4本章小结
最终版:
第3章电动轮驱动车辆底盘动力学建模
3.1驱动与控制系统模型
3.1.1差动驱动与主动转向耦合
3.1.2差动驱动与主动悬架耦合
3.1.3主动转向与主动悬架耦合
3.2典型耦合工况动力学分析
3.3子系统耦合机理验证
3.4本章小结
本章内容实际上是全文的最核心的部分,因为底盘协同是基于明晰耦合机理而展开的。
差动驱动与主动转向耦合机理基于,在此基础上针对不同差动驱动工况和在此工况下差动转角两者共同对车辆稳定性的影响。
差动驱动与主动悬架耦合机理是基于课题室发表的展开的。
主动转向和主动悬架耦合机理是基于本来想发表但没写完的一篇文章整理出来的。
典型耦合工况动力学分析是针对特定工况下,差动驱动、主动转向和主动悬架三者的耦合特性进行了分析,这一部分,多少有点凑字数的作用。
原始版:
第4章车辆未知状态参数的观测器设计
4.1卡尔曼滤波器的基本理论
4.2质心侧偏角观测器的设计
4.3车身侧倾角观测器的设计
4.4路面附着系数估计
4.5观测器效果验证
4.6本章小结
最终版:
第4章底层执行机构控制器设计与控制效果验证
4.1底层执行控制器设计
4.1.1电动助力转向系统控制器设计
4.1.2主动悬架系统控制器设计
4.2底层执行控制器效果验证
4.3本章小结
无论是原始版还是最终版,第四章是投入时间最多的章节。在原始版中,计划是通过扩展卡尔曼滤波算法设计质心侧偏角观测器,无迹卡尔曼设计车身侧倾角观测器,实际上,无论是质心侧偏角还是车身侧倾角的观测,在其观测器涉及时都涉及到路面附着系数,假设实际路面附着系数的未知的,就需要对路面附着系数也要实时观测,采用的是容积卡尔曼。然而,路面附着系数的估计实在是太不准确的,将知网上关于路面附着系数估计的论文基本都看了一遍,尝试了很多方法,期间尝试过从到再到,有时候在路面附着系数高的路面上估计结果还行,但路面附着系数低了之后,就很不准确,总之得不到想要的结果,这段时间大概耗费了两周时间,挑战软肋失败。决定改第四章内容后,并不是一番风顺的,其中关于直流无刷电机模型的搭建以及控制也是仅仅了解而没有深入研究的,然后就在CSDN上下载了很多资料,所幸的是,我在此之前购买了CSDN的年费会员,下载资料时并没有太麻烦。
原始版:
第5章基于底盘协同的汽车稳定性控制
5.1电动轮驱动车辆失稳状态特征分析
5.2底盘稳定性协同控制器架构设计
5.3车辆状态控制期望值确定
5.3.1质心侧偏角期望值确定
5.3.2横摆角速度期望值确定
5.3.3车身侧倾角临界值确定
5.4横平面内作用区域划分
5.5车辆稳定性控制器设计
5.5.1基于模型预测控制的AFS控制器
5.5.2基于滑模变结构的DYC控制器
5.5.3基于滑模变结构的侧倾控制器
5.6基于附着系数的控制权重分配
5.7仿真结果分析
5.8本章小结
最终版:
第5章基于底盘协同的汽车横向稳定性控制
5.1电动轮驱动车辆失稳特征分析
5.2底盘稳定性协同控制器架构设计
5.3车辆状态期望值确定
5.3.1质心侧偏角期望值确定
5.3.2横摆角速度期望值确定
5.3.3车身侧倾角临界值确定
5.4横平面内作用区域划分
5.5车辆稳定性控制器设计
5.5.1基于MPC的AFS控制器
5.5.2基于SMC的DYC控制器
5.5.3基于SMC的侧倾控制器
5.6基于附着系数的控制权重分配
5.7仿真结果分析
5.8本章小结
第5章的仿真过程原本计划是一个月完成的,万万没想到,第一次仿真时的结果就很好,所以一周时间就完成了原本预留一个月的工作量。第五章的内容太多,页数占了全文的五分之二,本章内容也是按部就班的一步步写。其间有两个问题值得思考,①在稳定性相图中,如何找出线性与非线性的临界点;②模型预测算法的求解问题的转化以及约束的添加。虽然论文写完了,这两点还不是很清楚。
原始版:
第6章硬件在环试验验证
6.1硬件在环试验台架搭建
6.2硬件在环试验结果对比分析
6.3本章小结
最终版:
实验条件不具备,本章没法展开,直接砍掉。
整个论文写下来的感受是这样的扫码