重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (3): 55-63.

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机械弹性电动轮驱动车辆横摆稳定性协调控制

李 田,赵又群,林 ,徐 涛,李丹阳   

  1. 南京航空航天大学 能源与动力学院,南京 210016
  • 发布日期:2024-04-22
  • 作者简介:李田,女,硕士研究生,主要从事车辆动力学稳定控制研究,Email:2826825332@qq.com;通信作者 赵又群,男, 教授,博士生导师,主要从事车辆动态仿真控制、车辆系统动力学研究,Email:yqzhao@nuaa.edu.cn。

  • Published:2024-04-22

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,从而提高车辆的转向 能力。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 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03°和 1.82(°)/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