独立驱动电动汽车稳定性的滑模变结构控制

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2015年(第37卷)第2期AutomotiveEngineering2015(Vo1．37)No．22015024独立驱动电动汽车稳定性的滑模变结构控制米林程，彭春雷，曹万科(1．北京W-Y-大学机械与车辆学院，北京100081；2．中国北方车辆研究所，北京100072)[摘要]为充分利用双电机独立驱动电动汽车两侧电机独立可控这个特点来提高车辆稳定性，在研究汽车动力学与稳定性特点的基础上，利用MATLAB／Simulink建立了包括任意路径下的单点预瞄驾驶员模型和“魔术公式”轮胎模型在内的8自由度的“人一车

2、”闭环动力学仿真平台。运用滑模变结构控制原理，分别设计了以两侧电机为执行机构，以横摆角速度、质心侧偏角和横摆角速度与质心侧偏角联合为控制变量的3种等速趋近滑模变结构控制器，在仿真平台进行了稳定性控制的仿真。结果表明，3种控制器均可有效提高汽车极端工况下的操纵稳定性，其中，又以横摆角速度与质心侧偏角为联合控制变量的控制器效果最好。关键词：独立驱动电动车；稳定性控制；驾驶员模型；滑模变结构控制器SlidingModeVariableStructureControlfortheStabilityofIndependentDriveElectricVehicl

3、eLinCheng．PengChunlei'。&CaoWanke1．SchoolofMechanicalEngineering，BeifingInstituteofTechnology，Bering100081；2．ChinaNorthVehicleResearchInstitute，Beijing100072[Abstract]Forfullytakingtheadvantageofthefeatureofindependenceandcontrollabilityoftwosidemo—torsintwo—motorindependentdrive

4、electricvehicletoenhanceitsstability，aneight—DOFhuman—vehicleclosed—loopdynamicssimulationplatformissetup，incorporatingsingle—pointpreviewdrivermodelforarbitrarypathand‘magicformula’tiremode1．Basedonslidingmodevariablestructurecontroltheory，threedifferentslidingmodevariablestruc

5、turecontrollerswithconstantapproachingratearedesignedwithtwosidemotorsasactuatorsandyawrate，mass—centersideslipangleandbothyawrateandmass-centersideslipangleascontrolvariablesrespectively．Theresuhsofstabilitycontrolsimulationshowthatallthreedifferentcontrollerscaneffectivelyenha

6、ncethehandlingstabilityofvehicleinextremeworkingconditions，amongwhich，thecontrollerwithbothyawrateandmass—centersideslipangleascontrolvariablesachievesthebestresults．Keywords：independentdriveelectricvehicles；stabilitycontrol；drivermodel；slidingmodevariablestructurecontroller调整转向

7、角进行稳定性控制，只在汽车的线性日IJ吾范围内比较有效；调整垂向载荷进行稳定性控制，只适用于装有主动悬挂的汽车，而且也只有在很大的节能、环保、安全是汽车发展的三大主题，作为侧向加速度或侧倾角时才有效；随着ABS和TCS的汽车主动安全重要技术的电子稳定程序ESP(或发展，控制汽车的制动力和驱动力比较容易，而制动ESC、VDC)受到越来越多的关注，目前ESP主要通力和驱动力的控制对汽车的具体设计也没有特殊要过3种方式来实现汽车的稳定性控制：调整转向求。因此目前多采用第3种方法，即通过对制动力角⋯、调整垂向载荷和调整驱动制动力。和驱动力的控制来实现汽车的稳定

8、性控制。国家自然科学基金(51175043)资助。原稿收到日期为2012年10月24日，修改稿