【摘 要】
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为解决传统燃油汽车带来的环境污染、能源消耗、交通事故等社会问题,本文针对分布式驱动电动汽车设计横向稳定性控制器,对车辆的横摆稳定性控制方法进行研究,以提高车辆极限工况下的行驶稳定性。基于Matlab/Simulink与CarSim软件建立分布式驱动电动汽车模型作为控制器实际模型,建立线性二自由度车辆模型作为控制器参考模型,并选择横摆角速度与质心侧偏角作为控制器控制变量。以分层控制结构设计横向稳定性
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为解决传统燃油汽车带来的环境污染、能源消耗、交通事故等社会问题,本文针对分布式驱动电动汽车设计横向稳定性控制器,对车辆的横摆稳定性控制方法进行研究,以提高车辆极限工况下的行驶稳定性。基于Matlab/Simulink与CarSim软件建立分布式驱动电动汽车模型作为控制器实际模型,建立线性二自由度车辆模型作为控制器参考模型,并选择横摆角速度与质心侧偏角作为控制器控制变量。以分层控制结构设计横向稳定性控制器,上层控制器根据积分滑模控制方法计算保持车辆稳定行驶的附加横摆力矩,利用模糊控制动态调节滑模系统切换增益,削弱系统抖振;结合?-?相平面法与横摆角速度偏差判断车辆稳定行驶状态,并根据车辆稳定状态设定控制器介入门限值。下层控制器利用两种力矩分配方式分配附加横摆力矩,其一是液压差动制动分配方法,根据单轮制动规则选择最优作用车轮进行制动力调节,保证车辆稳定行驶;另外是基于电机特性的横摆力矩平均分配方法,根据车辆转向特性,在车辆两侧施加一对大小相等、方向相反的纵向力矩调整车身姿态,受路面附着条件约束和电机峰值转矩约束,当电机的转矩容量不能满足附加横摆力矩需求时,采用液压差动制动补偿策略。基于Matlab/Simulink与CarSim仿真环境,分别选取Fishhook工况与双移线路面进行车辆横摆稳定性仿真验证。研究结果表明:控制器作用后,可以使车辆横摆角速度较好地跟随理想值并将质心侧偏角控制在允许范围之内,车辆具有较好的轨迹保持能力与行驶稳定性。两种力矩分配方法均能得到较好的控制效果,其中平均分配方法控制效果更优。
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