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        縱向與側(cè)向耦合下電動汽車車輛穩(wěn)定性的模塊化控制方法

        2018-11-26 13:57:36
        汽車文摘 2018年1期
        關(guān)鍵詞:控制結(jié)構(gòu)車輪模塊化

        本文采用模塊化最優(yōu)控制結(jié)構(gòu),解決了縱向和橫向耦合下的整車穩(wěn)定性控制問題。上層模型預(yù)測控制器(MPC)的優(yōu)化過程,計算出車輛所需要的縱向力和橫擺力矩,不斷調(diào)整其值以最大限度地減小車輛縱向和側(cè)向動態(tài)穩(wěn)定性狀態(tài)與目標(biāo)穩(wěn)定性狀態(tài)的誤差。下層次控制器通過高層控制器的控制輸入優(yōu)化調(diào)節(jié)作用在每個車輪上的轉(zhuǎn)矩,并通過驅(qū)動系統(tǒng)分配每個車輪所需的力矩。基于全輪驅(qū)動技術(shù)的驅(qū)動系統(tǒng)被用來實現(xiàn)所提出的控制結(jié)構(gòu)功能,可以用不同的力矩主動控制牽引力和橫擺力矩。控制系統(tǒng)的多層結(jié)構(gòu)在設(shè)計中允許模塊化。本文通過實驗驗證了控制結(jié)構(gòu)的性能。實驗測試已經(jīng)在一個裝有四個獨立電動機(jī)的電動雪佛蘭車上進(jìn)行。實驗結(jié)果表明,車輛縱向和橫向動力學(xué)的耦合能使車輛在平面運動中保持穩(wěn)定。

        本文提出了一種用于不同車輛配置的最優(yōu)車輛側(cè)縱耦和穩(wěn)定性控制的模塊化控制結(jié)構(gòu)。在上層控制模塊中,由于重心基于水平力和橫擺力矩公式的誤差檢測,在底層控制器中,在考慮驅(qū)動Equinox系統(tǒng)的限制下,控制率可以根據(jù)現(xiàn)有的驅(qū)動系統(tǒng)調(diào)整其作用在各個車輪的力矩。雖然控制結(jié)構(gòu)與不同的驅(qū)動系統(tǒng)相兼容,但它是用配備電動機(jī)的電動汽車來進(jìn)行評估的。在實驗車上,該控制策略在各個極限工況下進(jìn)行了測試。所設(shè)計的駕駛測試場景可以使車輛進(jìn)入縱向和橫向非線性輪胎區(qū)域,并失去控制。在雙移線工況、濕滑路面下全油門啟動、加速的測試性能,證明了該控制器可以使車輛保持穩(wěn)定在安全區(qū)域內(nèi)的能力。

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