基于操縱穩(wěn)定性的電動(dòng)后橋扭矩引導(dǎo)系統(tǒng)研究

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基于操縱穩(wěn)定性的電動(dòng)后橋扭矩引導(dǎo)系統(tǒng)研究

考慮到側(cè)向加速度極限值，提出了一種結(jié)合橫擺和車(chē)速控制的車(chē)輛穩(wěn)定性架構(gòu)。結(jié)合非線性輪胎特性以及輪胎縱向和側(cè)向的耦合力建立車(chē)輛模型，以此來(lái)計(jì)算車(chē)輛穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)彎條件，同時(shí)設(shè)計(jì)以車(chē)輪滑移率為輸入的線性控制器。反饋控制器用來(lái)提供所需電機(jī)扭矩，以此來(lái)達(dá)到線性控制器所需的車(chē)輪滑移率。控制器通過(guò)控制車(chē)輛側(cè)向穩(wěn)定性以及調(diào)節(jié)縱向車(chē)速來(lái)確保車(chē)輛沿著參考軌跡運(yùn)行。

建模時(shí)，假設(shè)駕駛員在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中沒(méi)有通過(guò)加速踏板和制動(dòng)踏板進(jìn)行任何加速或減速行為，控制系統(tǒng)輸入設(shè)定為轉(zhuǎn)向不足時(shí)駕駛員轉(zhuǎn)向角輸入。控制車(chē)輛的減速或加速通過(guò)車(chē)輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中的車(chē)速控制模塊實(shí)現(xiàn)。控制器通過(guò)實(shí)時(shí)計(jì)算橫擺力矩以及縱向加速度需求來(lái)保證車(chē)輛跟隨目標(biāo)橫擺角速度和車(chē)速。另外，擴(kuò)展車(chē)輛穩(wěn)定性架構(gòu)以容納混合動(dòng)力汽車(chē)后軸轉(zhuǎn)矩引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。所用車(chē)輛采用后輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，輸入為駕駛員所輸入的轉(zhuǎn)角。通過(guò)Matlab及Carsim仿真軟件對(duì)控制系統(tǒng)控制策略進(jìn)行仿真分析。

分析結(jié)果表明，在轉(zhuǎn)向不足的情況下，所設(shè)計(jì)的控制器可以有效地控制車(chē)輛跟隨目標(biāo)橫擺角速度及車(chē)速，有助于提高車(chē)輛穩(wěn)定性。

Siampis E et al. Decision and Control (CDC), 2013 IEEE 52nd Annual Conference on 10-13 Dec. 2013.

編譯：賀蓉