電動汽車穩(wěn)定性和牽引力控制的研究

車輛主動穩(wěn)定性控制在道路交通安全方面發(fā)揮了重要作用，這些系統(tǒng)能幫助駕駛員在惡劣駕駛條件下（如高速碰撞、濕路路況等）獲得較好的安全性。隨著新能源汽車在市場上逐漸得到普及（如混合動力汽車和純電動汽車），人們更需要增強安全系統(tǒng)。隨著電動汽車的發(fā)展，模型預測控制（MPC）獲得了廣泛。MPC基于模型的控制，采用滾動優(yōu)化策略，以局部優(yōu)化取代全局最優(yōu)，并且利用實測信息反饋校正增強控制的魯棒性。

研究了將模型預測控制應用到電動汽車的綜合穩(wěn)定性和牽引力控制等方面。首先，將涉及車輛行駛方向的動力學和車輪

動態(tài)模型引入到模型預測控制中；并建立二自由度車輛模型作為參考車輛模型，將理想二自由度車輛模型的響應和車輪狀態(tài)作為參考值。然后，建立車輛和車輪的穩(wěn)定性目標函數(shù)；以前的研究中，車輛穩(wěn)定性和輪胎滑移控制目標為追蹤期望的車輛橫擺角速度、側向車速和車輪轉速，而本文的定義目標函數(shù)考慮了實際車輛和參考車輛的路徑誤差和控制誤差。

對上述提到的MPC控制器在Matlab中搭建模型，并與CarSim軟件進行協(xié)同仿真。仿真結果表明，該控制器能有效地控制車輛動力學和輪胎運動。而且由于預測模型包含了車輛和車輪的動態(tài)集成，因此不再需要獨立的牽引控制模塊。此外，由于該穩(wěn)定控制器的輸出不是由一個單獨的模塊控制，因此可以時刻保持全局最優(yōu)。所設計的MPC控制器可用于各種傳動系統(tǒng)的配置，很容易調(diào)整前輪驅動、后輪驅動和四輪驅動。

刊名：Control Engineering Practice（英）

刊期：2016年第54期

作者：Milad Jalali et al

編譯：王瑩