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4WID轮毂电机式电动汽车横摆稳定性滑模控制研究
被引量：
18
1
作者
刘秋生
徐延海
+1 位作者
陈启
张众华
《广西大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2015年第5期1080-1091,共12页
针对目前所研究的四轮独立驱动(4WID)轮毂电机式电动实验车各轮驱动电机转矩独立控制且调节迅速的特点,对其横向失稳状态的稳定性控制进行了理论研究。采用分层方法,上层基于滑模控制理论,分别设计了以车身横摆角速度和质心侧偏角为控...
针对目前所研究的四轮独立驱动(4WID)轮毂电机式电动实验车各轮驱动电机转矩独立控制且调节迅速的特点,对其横向失稳状态的稳定性控制进行了理论研究。采用分层方法,上层基于滑模控制理论,分别设计了以车身横摆角速度和质心侧偏角为控制变量并考虑其误差变化率的高阶滑模控制器,采用消除两控制变量耦合影响的协调控制策略产生维持汽车稳定所需的附加横摆力矩。根据所需附加横摆力矩的大小,在下层分配设定一个阈值判断模块,通过判定在效率车轮"差值驱动"或"差值驱动+差动制动同步协调"的四轮驱动/制动力协同分配这两种模式之间切换选择来产生附加横摆力矩的方法对汽车失稳状态进行主动干预,最后在所建立的包含"魔术公式"轮胎模型及集成电机控制模型的九自由度非线性4WID轮毂式电动汽车模型进行了典型试验工况下的仿真验证。结果显示,3个评价操稳性的重要参数在系统控制下得到很好地改善,横摆角速度的变化幅值能控制在0.291 rad/s以内,基本跟随转向输入的变化,且很好地跟踪二自由度理想汽车模型下的期望横摆角速度;同时质心侧偏角变化幅值则控制在0.077 rad以内,并接近所期望的质心侧偏角幅值0.025 rad;侧向加速度最大幅值也由无控制的8.224 m/s2变化到了6.545 m/s2,且跟随转向输入而变化。表明采用的控制方法能有效地提高汽车行驶工况下的操纵稳定性和主动安全性。
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关键词
4WID轮毂电机式电动汽车
滑模
控制
理论
主动横摆力矩控制
操纵稳定性
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职称材料
基于模糊理论的4WID电动轮汽车横向稳定性控制研究
被引量：
4
2
作者
刘秋生
徐延海
+1 位作者
谭妍玮
吴晓建
《中国测试》
CAS
北大核心
2016年第6期104-111,共8页
为充分利用四轮独立驱动(4WID)电动轮汽车各轮驱动电机转矩独立可控及调节迅速的特点,对其横向稳定性控制问题进行研究。以车辆动力学理论为基础,基于动态仿真平台Matlab/Simulink建立包含"魔术公式"轮胎模型以及电机控制模...
为充分利用四轮独立驱动(4WID)电动轮汽车各轮驱动电机转矩独立可控及调节迅速的特点,对其横向稳定性控制问题进行研究。以车辆动力学理论为基础,基于动态仿真平台Matlab/Simulink建立包含"魔术公式"轮胎模型以及电机控制模型在内的九自由度整车闭环动力学系统。利用分层思想,上层运用模糊控制理论,分别设计以车身横摆角速度和质心侧偏角为控制变量的模糊控制器,并采用"当质心侧偏角较小时以理想横摆角速度跟踪控制为主,当质心侧偏角较大时以抑制质心侧偏角过大为主"的耦合协调控制策略产生所需附加主动横摆力矩。根据附加横摆力矩的大小,在下层分配设定一个阈值判断模块,通过判定选取效率车轮"差值驱动"及"差值驱动+差动制动相结合"的四轮驱动/制动协同分配模式来产生附加横摆力矩的方法对汽车失稳状态进行主动干预,最后在汽车典型的试验工况下进行稳定性控制的仿真测试。结果表明:采用的控制系统能够将质心侧偏角控制在稳定范围内,并能够很好地跟踪汽车的期望横摆角速度,提高电动轮汽车极限行驶工况下的横向稳定性。
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关键词
4WID电动轮汽车
模糊
控制
理论
横向稳定性
主动横摆力矩控制
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职称材料
题名
4WID轮毂电机式电动汽车横摆稳定性滑模控制研究
被引量：
18
1
作者
刘秋生
徐延海
陈启
张众华
机构
西华大学汽车与交通学院
汽车测控与安全四川省重点实验室
出处
《广西大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2015年第5期1080-1091,共12页
基金
教育部春晖计划资助项目(Z2013024)
四川省新能源汽车电控技术创新支撑项目(15203559)
+1 种基金
四川省科技厅重点资助项目(2011J00043)
西华大学研究生创新基金(ycjj2015034)
文摘
针对目前所研究的四轮独立驱动(4WID)轮毂电机式电动实验车各轮驱动电机转矩独立控制且调节迅速的特点,对其横向失稳状态的稳定性控制进行了理论研究。采用分层方法,上层基于滑模控制理论,分别设计了以车身横摆角速度和质心侧偏角为控制变量并考虑其误差变化率的高阶滑模控制器,采用消除两控制变量耦合影响的协调控制策略产生维持汽车稳定所需的附加横摆力矩。根据所需附加横摆力矩的大小,在下层分配设定一个阈值判断模块,通过判定在效率车轮"差值驱动"或"差值驱动+差动制动同步协调"的四轮驱动/制动力协同分配这两种模式之间切换选择来产生附加横摆力矩的方法对汽车失稳状态进行主动干预,最后在所建立的包含"魔术公式"轮胎模型及集成电机控制模型的九自由度非线性4WID轮毂式电动汽车模型进行了典型试验工况下的仿真验证。结果显示,3个评价操稳性的重要参数在系统控制下得到很好地改善,横摆角速度的变化幅值能控制在0.291 rad/s以内,基本跟随转向输入的变化,且很好地跟踪二自由度理想汽车模型下的期望横摆角速度;同时质心侧偏角变化幅值则控制在0.077 rad以内,并接近所期望的质心侧偏角幅值0.025 rad;侧向加速度最大幅值也由无控制的8.224 m/s2变化到了6.545 m/s2,且跟随转向输入而变化。表明采用的控制方法能有效地提高汽车行驶工况下的操纵稳定性和主动安全性。
关键词
4WID轮毂电机式电动汽车
滑模
控制
理论
主动横摆力矩控制
操纵稳定性
Keywords
4WID wheel motor electric vehicle
sliding mode control theory
yaw moment control
handling stability
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
U461.6 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
基于模糊理论的4WID电动轮汽车横向稳定性控制研究
被引量：
4
2
作者
刘秋生
徐延海
谭妍玮
吴晓建
机构
西华大学汽车与交通学院
汽车测控与安全四川省重点实验室
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室
出处
《中国测试》
CAS
北大核心
2016年第6期104-111,共8页
基金
教育部春晖计划资助项目(Z2013024)
四川省新能源汽车电控技术创新支撑项目(15203559)
+1 种基金
四川省科技厅重点资助项目(2011J00043)
西华大学研究生创新基金项目(ycjj2015034)
文摘
为充分利用四轮独立驱动(4WID)电动轮汽车各轮驱动电机转矩独立可控及调节迅速的特点,对其横向稳定性控制问题进行研究。以车辆动力学理论为基础,基于动态仿真平台Matlab/Simulink建立包含"魔术公式"轮胎模型以及电机控制模型在内的九自由度整车闭环动力学系统。利用分层思想,上层运用模糊控制理论,分别设计以车身横摆角速度和质心侧偏角为控制变量的模糊控制器,并采用"当质心侧偏角较小时以理想横摆角速度跟踪控制为主,当质心侧偏角较大时以抑制质心侧偏角过大为主"的耦合协调控制策略产生所需附加主动横摆力矩。根据附加横摆力矩的大小,在下层分配设定一个阈值判断模块,通过判定选取效率车轮"差值驱动"及"差值驱动+差动制动相结合"的四轮驱动/制动协同分配模式来产生附加横摆力矩的方法对汽车失稳状态进行主动干预,最后在汽车典型的试验工况下进行稳定性控制的仿真测试。结果表明:采用的控制系统能够将质心侧偏角控制在稳定范围内,并能够很好地跟踪汽车的期望横摆角速度,提高电动轮汽车极限行驶工况下的横向稳定性。
关键词
4WID电动轮汽车
模糊
控制
理论
横向稳定性
主动横摆力矩控制
Keywords
4WID electric-wheel vehicle
fuzzy control theory
lateral stability
active yaw moment control
分类号
U469.72 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
4WID轮毂电机式电动汽车横摆稳定性滑模控制研究
刘秋生
徐延海
陈启
张众华
《广西大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2015
18
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于模糊理论的4WID电动轮汽车横向稳定性控制研究
刘秋生
徐延海
谭妍玮
吴晓建
《中国测试》
CAS
北大核心
2016
4
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职称材料
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