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基于解析解的無(wú)窮范數(shù)方法優(yōu)化電動(dòng)汽車側(cè)向動(dòng)態(tài)控制
純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有很高的自由度,可以提高車輛動(dòng)態(tài)特性、能源利用率、安全性和舒適性。如果驅(qū)動(dòng)器成本被控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi),則復(fù)雜的控制算法就可以充分利用驅(qū)動(dòng)特性。
由于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)冗余,控制分配問(wèn)題突顯。本文研究了純電動(dòng)汽車的側(cè)向動(dòng)態(tài)控制,其中一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是輪轂電機(jī)、主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向和(或)后輪轉(zhuǎn)向的控制分配。解決此類問(wèn)題常采用2范數(shù)(加權(quán)最小二乘解)方法,因?yàn)槠浔硎疽粋€(gè)封閉的解析解,適于實(shí)時(shí)控制的固定低精度的算術(shù)運(yùn)算。本文對(duì)基于無(wú)窮范數(shù)的方法在2輸出-3輸入控制分配上應(yīng)用進(jìn)行研究,推導(dǎo)出一個(gè)封閉解析解,通過(guò)仿真分析驗(yàn)證了此方法有效。在一定的車速下,基于無(wú)窮范數(shù)的上述算法在“正弦停滯法”操作指令輸入時(shí),體現(xiàn)出優(yōu)越性。
本文提出的用于解決電動(dòng)汽車側(cè)向動(dòng)態(tài)控制的2輸出-3輸入分配新方法相比2范數(shù)方法拓寬了純電動(dòng)汽車控制算法的線性區(qū)域,驅(qū)動(dòng)器在更高的車速下才出現(xiàn)飽和,高速下車體滑移角明顯減小,最大車速處的不穩(wěn)定性增加。未來(lái)將研究各個(gè)輪轂電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輪的問(wèn)題,以及轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)器(前部和后部)在內(nèi)的6個(gè)驅(qū)動(dòng)器控制問(wèn)題。
Alexander Viehweider et al. 2013 IEEE International Conference on Mechatronics,Italy February 27-March 1,2013.
編譯:張振偉