基于橫擺力矩和變滑轉率聯(lián)合控制的電子差速控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著能源危機的不斷加深和環(huán)境污染的日益嚴重，傳統(tǒng)內燃機汽車的發(fā)展受到了越來越大的阻力，人們開始紛紛把目光投向新能源汽車--電動汽車的開發(fā)。其中，基于輪邊驅動的電動汽車由于其結構布置簡單，傳動效率高，并且各驅動輪都能獨立控制，在提高整車操縱穩(wěn)定性和安全性方面存在較大的潛力而備受關注。然而，輪邊驅動電動汽車在具備更多控制自由度的同時，也產(chǎn)生了各驅動輪之間協(xié)調控制的問題，即通常所說的電子差速問題。
　　 為了解決上述問題，首先建立了包

2、含縱向、側向、橫擺、側傾及車輪轉動的八自由度整車模型，以及基于“魔術公式”適用于縱滑和側偏聯(lián)合工況的非線性輪胎模型，作為電子差速控制系統(tǒng)的開發(fā)平臺。其次，設計了車輛關鍵狀態(tài)參數(shù)估算及路面特征參數(shù)辨識模塊，首次了提出基于二次函數(shù)擬合法和線性插值法相結合的路面特征參數(shù)辨識方法，對提高車輛在各種路面上的適應性起到了很大的作用。然后，針對目前僅僅單純依靠驅動輪轉速或轉矩控制實現(xiàn)電子差速所存在的不足，結合當今車輛主動安全控制技術和集成控制技術的發(fā)

3、展趨勢，開發(fā)了基于橫擺力矩和變滑轉率聯(lián)合控制的電子差速控制系統(tǒng)，其主要由三大功能模塊組成：(1)橫擺運動控制模塊，該模塊通過監(jiān)測車輛橫擺角速度與理想值的偏差，利用魯棒性較好的滑模變結構控制算法對車輛所要施加的橫擺控制力矩進行計算，從而從整車層面上對車輛的行駛姿態(tài)進行控制；(2)差動驅動控制模塊，該模塊根據(jù)總的驅動力矩輸出及需要對車輛施加的橫擺控制力矩，同時考慮驅動輪的物理限制，對左右驅動輪輸出力矩進行合理分配，實現(xiàn)差動驅動；(3)變滑轉

4、率控制模塊，該模塊在路面條件無法滿足總的驅動力矩輸出需求時，通過對驅動輪滑轉率的控制來實現(xiàn)對總的驅動力矩輸出的控制，保證驅動輪工作在穩(wěn)定區(qū)域，同時，采用變滑轉率的控制方式取代傳統(tǒng)的將滑轉率控制在最佳滑轉率處的定滑轉率控制方式，從而提高了驅動輪在極限工況下的側向穩(wěn)定性，進一步改善了車輛的操縱穩(wěn)定性。
　　 為了驗證設計開發(fā)的電子差速控制系統(tǒng)的有效性，在Matlab/Simulink軟件中建立了包括整車、輪胎、參數(shù)估算辨識及電子差速