承載、轉向和牽引是地面運行車輛的三大基本功能。目前純電動汽車正在向多輪驅方向發(fā)展，這種系統(tǒng)至少含有兩臺驅動電機，通過對多電機的協(xié)調(diào)控制，不僅可實現(xiàn)電動車的雙向牽引，而且為同時實現(xiàn)轉向協(xié)調(diào)提供了可能。為此，本文圍繞多輪驅電機的協(xié)調(diào)控制技術進行相關的理論與試驗研究。

　　首先，對永磁無刷直流電動機的工作原理與特性進行分析；借鑒經(jīng)典汽車技術，系統(tǒng)的研究了輪驅式電動車的控制功能及實現(xiàn)方法；給出一個由人工轉向輪+兩個驅動輪組成的電動三輪車概念模型，并提出了一種基于雙電機獨立驅動、電流指令靈活分配的控制系統(tǒng)策略。該系統(tǒng)接收電流調(diào)節(jié)手把指令和電流分配指令，通過雙電機電流信號分配及閉環(huán)控制實現(xiàn)轉矩協(xié)調(diào)控制，使電動車在牽引驅動的同時，實現(xiàn)轉向協(xié)調(diào)控制。

　　其次，針對上述電動三輪車的控制需求，在對電機功率驅動電路結構與控制方式、電流及轉子位置信號檢測方法進行比較分析的基礎上，設計了無刷直流電動機的硬件驅動電路，搭建了以TMS320F2812開發(fā)板為主控制器的雙電機協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)硬件試驗研究平臺；分析了控制系統(tǒng)軟件整體需求，編寫了系統(tǒng)輸入、輸出及控制模塊軟件，完成了雙電機協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)軟件設計。

　　最后，在試驗研究平臺上，完成了系統(tǒng)軟件與硬件聯(lián)合調(diào)試。通過電機開環(huán)調(diào)試，標定了速度檢測子系統(tǒng)；單獨施加恒定激勵電流，標定了電流檢測子系統(tǒng)；外加可變負載，驗證了電機電流閉環(huán)控制功能。調(diào)試結果表明，控制系統(tǒng)可實現(xiàn)電機啟動、調(diào)速、正反轉和電流閉環(huán)控制。

　　全部試驗結果表明，基于DSP的電動車多輪驅電機協(xié)調(diào)控制可在牽引驅動的同時實現(xiàn)轉向協(xié)調(diào)，采用成熟的電流閉環(huán)控制技術，以軟件代替機械差速器的功能，可供多輪驅電動汽車的研究參考。

　　采用電機驅動的電動汽車最早誕生于1873年，而采用內(nèi)燃機驅動的經(jīng)典汽車要晚10余年。由于發(fā)現(xiàn)了廉價的化石能源，且電池的能量/重量比居高不下，經(jīng)典內(nèi)燃機驅動汽車得到了百余年的發(fā)展，給人類帶來了極大的方便，但也帶來了極大的污染。大約從1980年開始，人們轉而積極發(fā)展電動汽車，其采用電動機作為驅動源，不僅具有較高的驅動效率，并且最大的特點是環(huán)保，所以有逐漸取代內(nèi)燃機驅動的趨勢。坦克及裝甲車的電驅化，移動機器人的電動控制，輪軌機車的電氣化都是電機驅動優(yōu)勢的具體體現(xiàn)。

　　傳統(tǒng)電力驅動的電動汽車是在內(nèi)燃機驅動的基礎上發(fā)展而來的，采用電動機代替內(nèi)燃式發(fā)動機，實現(xiàn)一輛車采用一臺電機驅動，利用離合器、齒輪箱和差速器等一系列機械裝置，實現(xiàn)電動機到車輪之間的動力傳遞。

　　隨著電動車的發(fā)展，其電力驅動結構也出現(xiàn)了多種不同的形式，逐漸由傳統(tǒng)的單電機驅動發(fā)展為多電機驅動即一個車輪采用一臺電機驅動，電動機輸出力矩直接通過減速器作用于車輪，使機械傳動系統(tǒng)進一步得到減化。

　　最新的發(fā)展是將電動機直接裝在車輪里面，使車速控制直接等同于電動機的轉速控制，使多電機驅動系統(tǒng)結構徹底擺脫了齒輪箱和差速器等機械裝置，實現(xiàn)了車輛底盤系統(tǒng)的電子化、主動化，因此多電機輪式驅動（多輪驅）電動車越來越受到人們的重視。

　　對多個驅動電機協(xié)調(diào)控制，電動車不僅可實現(xiàn)牽引功能，而且為同時實現(xiàn)主動或被動轉向提供了可能。采用良好的協(xié)調(diào)控制策略，軌道車輛可以提高彎道牽引力，節(jié)省能源，降低噪音；電動汽車可以降低輪胎磨耗，避免車輛在轉彎時發(fā)生側滑。因此研究多輪驅電機的協(xié)調(diào)控制以保證車輛安全、高效運行具有重要意義。