電動(dòng)輪車(chē)輛直接橫擺力矩控制策略研究.pdf

1、由于在節(jié)能、環(huán)保等方面的優(yōu)勢(shì)，電動(dòng)汽車(chē)的研究和應(yīng)用日益受到重視。電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和控制方式靈活，為旨在提高車(chē)輛性能的先進(jìn)控制算法奠定了良好基礎(chǔ)。由于與傳統(tǒng)集中式驅(qū)動(dòng)汽車(chē)存在結(jié)構(gòu)方面的差異，電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛穩(wěn)定性控制方式與傳統(tǒng)車(chē)輛必然有所不同，有必要對(duì)電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的穩(wěn)定性控制問(wèn)題進(jìn)行研究。
　　本文搭建了電動(dòng)輪車(chē)輛8自由度整車(chē)及非線性輪胎模型，對(duì)直接橫擺力矩控制(DYC)分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了討論并確定了上下兩層的分層控制框架

2、:上層為運(yùn)動(dòng)跟蹤層，采用模型預(yù)測(cè)控制(MPC)理論計(jì)算所需要的廣義控制力，下層為轉(zhuǎn)矩分配層，采用能效最優(yōu)的分配策略，建立廣義控制力到各個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)矩的映射。
　　通過(guò)對(duì)控制問(wèn)題的描述，基于MPC理論設(shè)計(jì)DYC系統(tǒng)上層控制器，將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能產(chǎn)生的最大附加橫擺力矩作為控制器輸入約束，考慮路面附著系數(shù)計(jì)算出最大安全質(zhì)心側(cè)偏角βmax和橫擺角速度期望值γd，并將βmax作為輸出約束，實(shí)時(shí)計(jì)算出使預(yù)測(cè)時(shí)域內(nèi)的橫擺角速度預(yù)測(cè)值盡可能地跟蹤其期望值γ

3、d所需要的附加橫擺力矩。
　　分析了各個(gè)車(chē)輪施加驅(qū)/制動(dòng)力對(duì)車(chē)輛橫擺穩(wěn)定性控制的影響特性，針對(duì)車(chē)輛轉(zhuǎn)向不足和轉(zhuǎn)向過(guò)多制定不同的力矩分配方式，并結(jié)合車(chē)輪滑移率PID控制，提出通過(guò)優(yōu)先控制能效較高的車(chē)輪以降低電機(jī)能耗的優(yōu)化分配策略。
　　分別對(duì)上下層控制算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證?；谵D(zhuǎn)矩平均分配方式，通過(guò)在不同路況下前輪階躍及正弦輸入仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了上層運(yùn)動(dòng)跟蹤控制算法的有效性;在此基礎(chǔ)上，將運(yùn)動(dòng)跟蹤層和橫擺力矩能效優(yōu)化分配層進(jìn)行了聯(lián)