分布式电驱动汽车稳定性控制策略设计与试验

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1、学兔兔www.xuetutu.com第49卷第24期机械工程学报V_01．49NO．242013年12月JOURNAL0FMECHANICALENGINEERINGDec．2O13DoI：1O．3901／JME．2013．24．128分布式电驱动汽车稳定性控制策略设计与试验水杨鹏飞1,2熊璐1,2张康1,2余卓平2(1．同济大学新能源汽车工程中心上海201804：2．同济大学汽车学院上海201804)摘要：研究分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制问题。基于模型跟踪控制的思想，采用分层控制结构设计控制器。控制器包含参考模型、运动跟踪控制器、控制分配器、参数估计模块。采用带质心侧偏角约束

2、的2自由度车辆模型作为参考模型，设计非线性滑模变结构运动跟踪控制器；针对过驱动系统引入控制分配理论，采用二次规划法设计控制分配器，利用有效集方法进行求解：设计相关动力学参量的估计模块。利用实车平台对稳定性策略进行实车验证，双移线试验与蛇形绕桩试验结果表明：滑模变结构控制器具有较好的收敛性，控制分配模块可以实现四轮纵向力的优化分配，车辆横摆角速度能够较好地跟踪参考横摆角速度。相比无控制车辆，提高平均通过车速，提高平均峰值横摆角速度响应，增加车辆在极限工况下的稳定性。关键词：电动汽车滑模变结构控制控制分配二次规划实车试验中图分类号：U46StabilityControlStrateg

3、yDesignandExperimentofDistributedElectricDriveVehicleYANGPengfei’2XIONGLu'ZHANGKang’’2YUZhuoping，2(1．CleanEnergyAutomotiveEngineeringCenter,TongjiUniversity,Shanghai201804；2．SchoolofAutomotiveStudies，TongjiUniversity,Shanghai201804)Abstract：Thehandingandstabilityofthedistributedelectricdrivev

4、ehiclearestudied．ThecontrollerwithhierarchicalstructureiSdevelopedbasedonmodelfollowingcontroltheory．Thecontrollercontainsreferencemodel，motiontrackingcontroller,controlallocatorandparameterestimation．Vehiclemodeloftwodegreeoffreedomwiththevehiclesideslipanglelimitationisusedasreferencemode1．

5、Thenonlinearmotion-trackingcontrollerwithslidingmodecontrolprincipleisdesigned．Con~olallocationisintroducedtotheover-actuatedsystem．Quadraticprogrammingmethodwithactivesetsolvingisdesigned．Thekineticparameterestimationmoduleisstudied．Thecontrolleristestedunderarealvehicleplatform，theresultsof

6、doublelanechangedexperimentandslalomexperimentshow：theslidingmodecontrollerhasgoodconvergence；thecontrolallocatorCanachievetheoptimalallocationoffourlongitudinaltireforces；thevehicleyawratecouldtrackthereferenceyawratewel1．Comparestotheuncontrolledvehicle，thevehicleundercontrolcouldhavehighav

7、eragespeedandhighaverageyawrate，whichincreasesthevehiclestabilityunderextremeconditions．Keywords：ElectricvehicleSlidingmodecontrolControlallocationQuadraticprogrammingRealvehicletest随着能源危机与环境污染的日趋严重，该类汽车凭0前言借其优势将逐渐成为电动汽车发展的主流【2】。分布式驱动电动汽车中，各个