CarSim与Simulink协同：纯电动车ESC极限工况仿真优化

本文研究了在现代汽车行业日益增长的高速化和车流密集化背景下，纯电动汽车行驶稳定性和安全性的关键问题。随着纯电动汽车在高速大转向、侧向风干扰以及高速变线等极限工况下行驶，轮胎侧偏角的增大可能导致轮胎侧偏力超出侧向附着力极限，使得汽车进入非线性工作区域，横摆角速度响应变得不稳定，从而可能引发失控，对驾乘人员构成威胁。 为解决这个问题，作者利用CarSim软件建立了一种参数化的整车动力学模型，选择了前置前驱的D级轿车作为基础模型，详细列出了相关的模型参数。同时，鉴于CarSim默认的内燃机模型不适用于电动汽车，作者在MATLAB/Simulink环境中构建了一个纯电动汽车驱动电机模型，以替换原有的内燃机模型，确保模拟的准确性。 文章的核心内容是设计了一套电子稳定控制系统（ESC），基于PID控制策略，旨在控制汽车在极限工况下的横摆力矩，限制轮胎侧偏角并防止失控。通过在CarSim中进行蛇形试验工况和高速大转向工况下的联合仿真验证，结果显示，这种控制方法能够有效地减小汽车的横摆角速度和质心侧偏角，显著提高汽车在极限条件下的稳定性与安全性。 总结来说，本文的主要贡献在于通过仿真分析，验证了ESC系统与PID控制在纯电动汽车中的有效性，为提升电动汽车在极端驾驶条件下的行驶安全性提供了理论依据和技术支持。这对于推动电动汽车技术的发展，确保行车安全具有重要意义。关键词包括：纯电动汽车、电子稳定控制（ESC）、PID控制、CarSim仿真等，这些都构成了研究的核心内容。