重庆理工大学学报（自然科学）

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机械弹性电动轮驱动车辆横摆稳定性协调控制

  

  1. 南京航空航天大学 能源与动力学院，江苏 南京 21001
  • 基金资助:
    南京航空航天大学科研与实践创新计划项目(xcxjh20220211)；
    国家自然科学基金项目（52272397，11672127）；中央高校基本科研业
    务费专项资金资助项目（NP2022408）；高机动防暴车辆技术国家工程实验室开放基金项目(B20210017）

Yaw Stability Coordinated Control of Mechanical Elastic Electric Wheel Drive Vehicles#br#

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摘要： 针对匹配机械弹性电动轮(MEEW)车辆的横摆稳定性控制问题，提出一种基于主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩控制
(DYC)的稳定性协调控制策略。为修正车辆行驶过程中的前轮转角输入，设计了基于微分平坦与 RBF 神经网络的 AFS 控制
器，从而提高了车辆的转向能力。同时，针对 AFS 控制器在极限工况下易失效的缺陷，引入基于线性二次型调节器(LQR)的
直接横摆力矩控制算法，并依照轴荷比来分配四轮力矩。最后，依据机械弹性电动轮的质心侧偏角-质心侧偏角速度相平面图
划分稳定域，实现 AFS 与 DYC 的协调控制。通过 MATLAB/Simulink 和 Carsim 进行联合仿真，结果表明：所提出的 AFS 控
制算法在高速高附着工况下有良好的稳定控制性能，但在高速、低附着极限工况下控制效果受到影响。而 AFS/DYC 协调控
制策略效果较好，跟踪精度优于单一控制器，质心侧偏角和横摆角速度的最大跟踪误差仅为 3.03deg 和 1.82deg/s，可保证汽
车在极限工况下转向时的横摆稳定性。

关键词: 机械弹性电动轮, 主动前轮转向, RBF 神经网络, 直接横摆力矩控制, 协调控制

中图分类号: 

  • U461.6