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基于先進(jìn)扭矩矢量控制器和遺傳模糊主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器的集成控制策略開發(fā)

只有當(dāng)4個(gè)車輪的輪胎力和3個(gè)坐標(biāo)方向的輪胎力得到精確的監(jiān)測(cè)和控制時(shí)，車輛才能獲得最佳的動(dòng)力。這種先進(jìn)的控制只有當(dāng)車輛配備主動(dòng)底盤控制系統(tǒng)時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。為此，開發(fā)了一個(gè)配有4個(gè)直接驅(qū)動(dòng)的輪轂電機(jī)和主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電動(dòng)汽車模型。利用該模型，開發(fā)了先進(jìn)的防滑控制系統(tǒng)、扭矩矢量控制器和遺傳模糊主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器。探討了這些穩(wěn)定控制系統(tǒng)的集成是否能夠增強(qiáng)車輛的性能，比如操縱性、穩(wěn)定性、車輛的路徑跟蹤和縱向動(dòng)力學(xué)特性等。介紹了一種能夠在輪轂電機(jī)和主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間分配所需控制力的集成方法。通過模擬測(cè)試來驗(yàn)證該控制方法的性能和效能，將該結(jié)果與每個(gè)控制器單獨(dú)使用時(shí)獲得的結(jié)果進(jìn)行比較。最后，在硬件和回路駕駛模擬器中利用集成控制器以進(jìn)一步評(píng)價(jià)其有效性。

遺傳模糊主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器的干預(yù)被認(rèn)為是一個(gè)連續(xù)的過程，不是由駕駛員感知的。在光滑表面上控制車輛時(shí)，應(yīng)用轉(zhuǎn)向干預(yù)而不是單獨(dú)車輪的制動(dòng)或者驅(qū)動(dòng)具有很大優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檗D(zhuǎn)向干預(yù)在輪胎和路面之間需要更小的摩擦力來產(chǎn)生糾正偏航力矩。然而，遺傳模糊主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器的有效應(yīng)用范圍是有限的（由促動(dòng)器的限制造成的）。先進(jìn)的扭矩矢量控制器在提高車輛的穩(wěn)定性上是非常有效的。該研究證實(shí)，在所有的模擬測(cè)試中，集成控制方法比每個(gè)控制系統(tǒng)單獨(dú)作用具有更好的表現(xiàn)。集成控制策略在駕駛模擬器中得到證實(shí)，與每個(gè)單獨(dú)的控制器相比，其有效性也已被證實(shí)。

Kiumars Jalali et al. SAE 2013-01-0681.

編譯：王維