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四轮独立驱动汽车偏转 差动协同转向路径跟踪 被引量：1
1
作者 刘晋霞 上官智翔 +1 位作者 杜现斌 闫笑笑 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第4期24-30,共7页
为改善四轮独立驱动汽车在不同车速与路面附着系数下的路径跟踪效果,提出了偏转差动协同转向控制策略。在二自由度动力学模型的基础上,建立多点预瞄与线性二次调节(LQR)结合的前轮偏转转向路径跟踪、滑模控制与四轮转矩优化分配结合的... 为改善四轮独立驱动汽车在不同车速与路面附着系数下的路径跟踪效果,提出了偏转差动协同转向控制策略。在二自由度动力学模型的基础上,建立多点预瞄与线性二次调节(LQR)结合的前轮偏转转向路径跟踪、滑模控制与四轮转矩优化分配结合的四轮差动转向路径跟踪,采用模糊控制对偏转转向与差动转向路径跟踪的权重进行自适应分配,建立包含路径跟踪层与转角、转矩分配控制层的偏转差动协同控制策略。利用Carsim与Simulink分别建立协同转向路径跟踪与LQR偏转转向路径跟踪联合仿真平台,取车速为54、72 km/h与路面附着系数为0.3、0.8的双移线工况进行仿真得出结论:相较于LQR偏转转向路径跟踪,协同转向路径跟踪在各工况下的横向跟踪精度与稳定性均有所提高。 展开更多
关键词 四轮独立驱动汽车 偏转差动协同转向 路径跟踪 模糊变权重控制
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四轮独立驱动电动汽车线控转向系统容错控制
2
作者 刘文光 王志民 +1 位作者 刘浩伟 秦晨阳 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第8期100-105,共6页
为解决四轮独立驱动电动汽车的线控转向系统故障造成的转向失效问题,提出了具有分层结构的线控转向系统容错控制方案。分层结构包括三层控制结构,在MPC参考模型层中,通过对期望路径进行跟踪,得到轨迹跟踪时的期望横摆角速度;在上层容错... 为解决四轮独立驱动电动汽车的线控转向系统故障造成的转向失效问题,提出了具有分层结构的线控转向系统容错控制方案。分层结构包括三层控制结构,在MPC参考模型层中,通过对期望路径进行跟踪,得到轨迹跟踪时的期望横摆角速度;在上层容错控制器中,设计MFASMC控制器得出横摆力矩,并通过PID方法对车速进行跟踪得到总的纵向力,在下层车轮纵向力分配层中,完成轮胎力的分配。在Carsim-Simulink仿真平台中进行了验证,研究结果表明:当线控转向系统出现故障时,基于分层结构的容错控制方法能够有效的跟踪期望路径,提高了车辆安全性。 展开更多
关键词 四轮独立驱动电动汽车 线控转向系统 容错控制 分层控制
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四轮独立驱动电动汽车轨迹跟踪及稳定性协调控制
3
作者 陈舒平 赵治国 赵坤 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期185-196,共12页
针对紧急避障轨迹跟踪和车辆稳定性多目标控制问题,以四轮独立驱动智能电动汽车为研究对象,提出一种分层结构的轨迹跟踪及稳定性控制方法,上层控制器采用线性时变模型预测控制(LTV MPC)生成期望前轮转角和附加横摆力矩,并通过PID速度跟... 针对紧急避障轨迹跟踪和车辆稳定性多目标控制问题,以四轮独立驱动智能电动汽车为研究对象,提出一种分层结构的轨迹跟踪及稳定性控制方法,上层控制器采用线性时变模型预测控制(LTV MPC)生成期望前轮转角和附加横摆力矩,并通过PID速度跟踪将车速变化考虑到模型预测优化求解中生成总需求转矩,下层控制器采用二次规划将上层计算的广义力最优分配给四个车轮。其中,预测模型为8自由度车辆模型,被控对象为14自由度车辆模型,并建立联合工况刷子轮胎模型。不同车速,路面附着条件以及有无稳定性控制的双移线工况仿真结果表明,所提控制方法具有较好的鲁棒性和轨迹跟踪性能,极限工况下在保证车辆稳定性的同时提高了轨迹跟踪精度。 展开更多
关键词 四轮独立驱动电动汽车 轨迹跟踪 横摆稳定性 模型预测控制 控制分配
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四轮轮毂电机独立驱动电动汽车轨迹跟踪与横摆稳定性协调控制研究 被引量：38
4
作者 张雷 赵宪华 王震坡 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期1513-1521,共9页
为了提高智能汽车在高速、低附着等极限工况下轨迹跟踪的精度和车辆稳定性,本文中依托四轮轮毂电机独立驱动电动汽车平台,提出了一种基于分层架构的轨迹跟踪与直接横摆力矩协调控制策略,包含上层控制器和下层控制器。首先,上层控制器基... 为了提高智能汽车在高速、低附着等极限工况下轨迹跟踪的精度和车辆稳定性,本文中依托四轮轮毂电机独立驱动电动汽车平台,提出了一种基于分层架构的轨迹跟踪与直接横摆力矩协调控制策略,包含上层控制器和下层控制器。首先,上层控制器基于3自由度车辆动力学模型建立了模型预测控制器,考虑多种非线性约束,利用理论分析优化预测时域和控制时域,并通过优化求解得到前轮转角和附加横摆力矩。然后,下层控制器以轮胎负荷率最小化为目标函数进行车轮纵向力优化分配,考虑到控制策略实时性要求,运用有效集算法求解最佳转矩分配。最后,采用CarSim&Simulink联合仿真,在不同车速与不同附着条件下验证了所设计的轨迹跟踪与横摆稳定性协调控制器的有效性。 展开更多
关键词 智能汽车 四轮轮毂电机独立驱动电动汽车 轨迹跟踪 横摆稳定性控制
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四轮独立转向/独立电驱动汽车四轮转向与横摆力矩集成控制研究 被引量：6
5
作者 李刚 李高超 +1 位作者 雷永强 陈静 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第5期147-150,154,共5页
四轮独立转向/独立电驱动汽车具有四轮转角、四轮驱动力矩独立可控的优势,易于实现整车集成控制,针对其驱动转向集成控制问题,论文研究了四轮转向与横摆力矩的集成控制方法。采用比例四轮转向控制方法,建立二自由度参考模型,应用最优控... 四轮独立转向/独立电驱动汽车具有四轮转角、四轮驱动力矩独立可控的优势,易于实现整车集成控制,针对其驱动转向集成控制问题,论文研究了四轮转向与横摆力矩的集成控制方法。采用比例四轮转向控制方法,建立二自由度参考模型,应用最优控制理论设计了四轮转向与横摆力矩集成控制器,通过对后轮附加转角控制和驱动力矩合理分配提高汽车操纵稳定性。应用CarSim与Matlab/Simulink搭建了整车模型、编写了控制程序,选取紧急避障双移线工况进行了仿真试验验证。试验结果表明研究的四轮独立转向/独立电驱动汽车集成控制方法能够保证汽车在紧急转向工况下具有良好的操纵稳定性。 展开更多
关键词 四轮独立转向/独立电驱动汽车 比例四轮转向 驱动横摆力矩 集成控制 仿真实验
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四轮独立驱动电动汽车直接横摆力矩控制 被引量：14
6
作者 赵慧勇 梁国才 +1 位作者 蔡硕 王保华 《重庆理工大学学报（自然科学）》 北大核心 2021年第9期83-91,共9页
为提高四轮独立驱动电动汽车横摆稳定性,在考虑纵向车速控制的基础上设计了直接横摆力矩控制策略。该控制策略由上下两层组成,上层控制器为基于车辆运行状态反馈的附加横摆力矩控制器,其控制方式为通过实际反馈的车辆状态参数与参考值对... 为提高四轮独立驱动电动汽车横摆稳定性,在考虑纵向车速控制的基础上设计了直接横摆力矩控制策略。该控制策略由上下两层组成,上层控制器为基于车辆运行状态反馈的附加横摆力矩控制器,其控制方式为通过实际反馈的车辆状态参数与参考值对比,设计线性二次型调节器(LQR)计算目标附加横摆力矩。下层控制器为基于路面附着条件及前后轴荷比的轮毂电机转矩分配控制器。通过CarSim与Simulink建立联合仿真模型,选择双移线和正弦输入2种工况进行仿真试验。结果表明:所设计的控制策略能够使车辆质心侧偏角和横摆角速度较好地跟随参考值,可有效避免车辆侧滑失稳,提高车辆横摆稳定性和行驶安全性;与PID控制相比,LQR控制能够更有效地抑制横摆角速度振荡峰值。 展开更多
关键词 四轮独立驱动电动汽车 横摆稳定性 直接横摆力矩控制 线性二次型调节器
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基于UIO/双KF的4WID-EV驱动轮纵向力估计 被引量：8
7
作者 徐兴 陈特 +1 位作者 陈龙 蒋侃 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1095-1100,共6页
四轮独立驱动电动汽车(4WID-EV)能独立实现4个轮胎纵向力的控制与分配,实时保证电动汽车的最佳运行状态。基于单个驱动轮的动力学和轮毂电机特性建立了驱动轮模型,采用电流、电压、转速等常用参数设计轮胎纵向力估计模型。考虑系统结构... 四轮独立驱动电动汽车(4WID-EV)能独立实现4个轮胎纵向力的控制与分配,实时保证电动汽车的最佳运行状态。基于单个驱动轮的动力学和轮毂电机特性建立了驱动轮模型,采用电流、电压、转速等常用参数设计轮胎纵向力估计模型。考虑系统结构参数的不确定性和传感器噪声干扰,将驱动轮纵向力估计与干扰分离,基于卡尔曼滤波算法,设计了驱动轮纵向力-未知输入观测器。仿真和台架道路模拟试验结果表明,设计的观测系统能实时估计驱动轮纵向力,且具有较高的估计精度和抗干扰性,能满足四轮独立驱动电动汽车动力学控制要求。 展开更多
关键词 四轮独立驱动电动汽车 轮胎纵向力估计 未知输入观测器 卡尔曼滤波器
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基于多胞体系统的FWID EV鲁棒加权增益调度轨迹跟踪控制
8
作者 李志文 焦晓红 张婷 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期111-120,共10页
为了提高四轮独立驱动电动汽车(FWID EV)轨迹跟踪控制性能,针对车辆横向运动系统的不确定性与非线性问题,考虑转向执行机构的动态特性,提出了基于线性变参数(LPV)的鲁棒加权增益调度轨迹跟踪控制策略。首先利用凸分解技术将LPV系统转化... 为了提高四轮独立驱动电动汽车(FWID EV)轨迹跟踪控制性能,针对车辆横向运动系统的不确定性与非线性问题,考虑转向执行机构的动态特性,提出了基于线性变参数(LPV)的鲁棒加权增益调度轨迹跟踪控制策略。首先利用凸分解技术将LPV系统转化为有限多胞顶点凸组合的多胞体系统,然后基于离线设计的每个多胞顶点控制器和线性组合在线计算任意时变参数对应的系统控制器参数,并利用MATLAB和CarSim进行联合仿真。结果表明:在加速变道场景下,所设计的控制器可以保证横向偏移误差不超过2 cm,横向偏移平均绝对误差不超过0.9 cm的较高跟踪精度及行驶稳定性和鲁棒性。 展开更多
关键词 四轮独立驱动电动汽车(FWID EV) 轨迹跟踪控制 线性变参数(LPV) 加权增益调度
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基于模糊滑模直接横摆力矩的车辆横摆稳定性控制 被引量：11
9
作者 胡建军 肖凤 +2 位作者 林志强 黄健 邓承浩 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期954-962,共9页
为了避免车辆发生横向失稳的风险,根据四轮独立驱动电动汽车四轮驱动/制动力矩独立可控的特点,提出了一种具有上层控制器和下层控制器两层结构的模糊滑模直接横摆力矩控制策略。上层控制器采用模糊滑模控制器计算车辆总的需求横摆力矩,... 为了避免车辆发生横向失稳的风险,根据四轮独立驱动电动汽车四轮驱动/制动力矩独立可控的特点,提出了一种具有上层控制器和下层控制器两层结构的模糊滑模直接横摆力矩控制策略。上层控制器采用模糊滑模控制器计算车辆总的需求横摆力矩,并对4个车轮纵向力进行分配。下层控制器将轮胎纵向力转化为对轮胎滑动率的控制,并通过控制4个车轮的力矩使轮胎纵向力得到实现。仿真结果表明,该模糊滑模直接横摆力矩控制策略在不同的附着路面条件下都能保证车辆的横向稳定性,并能削弱传统滑模控制器造成的系统抖振。 展开更多
关键词 四轮独立驱动电动汽车 横摆稳定性 直接横摆力矩控制 模糊控制
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