四轮轮毂电机电动车横摆力矩模糊控制研究.pdf

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1、机械设计与制造第3期MachineryDesign&Manufacture2016年3月四轮轮毂电机电动车横摆力矩模糊控制研究李刚，韩海兰(辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁锦州121001)摘要：针对四轮轮毂电机电动车横摆力矩控制问题，论文确定了整车横摆力矩分层控制结构，基于模糊控制理论设计了附加横摆力矩决策控制器，利用四轮驱动力矩独立可控的优势，采用规则驱动力分配方法对四轮驱动力矩进行分配。通过选取低附着、变车速、方向盘转角为增幅正弦输入的开环实验工况，基于CarSim与Matlab／Simulink联合仿真，对控制方法进行了验证，

2、并与PID控制效果进行了对比分析。仿真结果表明：所研究的模糊控制方法能够提高车辆行驶稳定性，且比PID控制能更有效地提高汽车的行驶稳定性。关键词：电动车；轮毂电机；横摆力矩控制；模糊控制；行驶稳定-性中图分类号：TH16；U461．9文献标识码：A文章编号：1001—3997(2016)03—0026—04StudyonYawMomentControlforElectricVehiclewithFour-Wheelin-WheelMotorBasedonFuzzyControlLIGang，HANHai-lan(Automobile＆Tr

3、ansportationEngineeringCollege，LiaoningUniversityofTechnology，LiaoningJinzhou121001，China)Abstract：Fortheyawmomentcontrofofelectricvehiclewithfour—wheelin-wheel"oo．theyawmomenthierarchicolcontrolstructureisdeterminedandtheadditionalyaw-momentdecision-makingcontrollerisdes

4、ignedbasedonfuzzycontroltheory．Takingadvantageofthatthefourwheeldrivetorquesareindependentlycontrollable，ruleallocationmethodisusedforfour-wheeldriveforcesdistribution．Thecontrolmethodisverif~dbyCarSimandMatlab／SimulinkCO—simulationtestandiscomparedwiththePIDcontrolmethod

5、throughselectlowadhesion，variablespeedandsteeringwheelanglewithgrowthofsinusoidalinputopen—loopworkingcondition．TheresultsshowthattheyawmomentbasedonfuzzycontrolmethodCanimprovevehicledrivingstabilityefectivelycomparedtothenocontrolandisbetterthanthePIDcontrolmethod．KeyWo

6、rds：ElectricVehicle；In-WheelMotors；YawMomentControl；FuzzyControl；DrivingStability1引言制对象、鲁棒性强、能适应变化工况等优点，因此基于模糊控制理论，进行了四轮轮毂电机电动车横摆力矩控制研究，确定了整汽车电子稳定性控制系统(ESC)是车辆目前重要的主动安车横摆力矩分层控制结构，设计了附加横摆力矩决策模糊控制全控制系统，而直接横摆力矩控制(DYC)是该系统的重要组成部器，通过驱动力规则分配方法对四轮驱动力进行分配，应用分，对于提高汽车的主动安全性具有重要意义．1

7、】。传统内燃机汽车CarSim与Matlab／Simulink联合仿真对控制方法进行了验证。横摆力矩控制主要采用车轮差动制动方式实现，四轮轮毂电机电动车具有四轮驱动力矩独立可控的优势，在汽车横摆力矩控制方2横摆力矩控制结构面可以通过四轮驱动力控制实现。由于轮毂电机转矩、转速易于控横摆力矩控制采用分层控制结构，如图1所示。包括信号处制且响应速度快，因此四轮轮毂电机电动车通过四轮驱动力分配实理层、横摆力矩决策层、控制分配层和执行层4部分。信号处理层现横摆力矩控制能够更好提高行驶稳定性和乘坐舒适性。在控参考模型根据驾驶员的方向盘转角输入和车速计

8、算出横摆角速制领域中，PID控制具有结构简单、可靠性好等特点，但汽车行度期望值，横摆力矩决策层根据横摆角速度实际值和横摆角速度驶工况非常复杂，横摆力矩控制受车辆结构参数、路面附着系数、期望值决