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随着全球汽车的年产量和保有量的快速增加,能源危机和环境污染已成为困扰人类的两大世界性难题,开发新一代的电动汽车成为汽车研发的热点,其中4WID(四轮独立驱动)电动汽车是一种具有非常广阔的发展前景的电动汽车,它具有四轮驱动力矩独立可控、转矩转速易于测得、传动效率高等优势,有利于车辆驱动力协调分配和动力学控制,适合电动汽车的小型化、智能化发展。本文以4WID电动汽车为研究对象,对车辆直驶稳定性协调控制展开研究。首先,通过车辆动力学软件CarSim建立4WID电动汽车的整车动力学模型。根据车辆动力性能指标,对轮毂电机参数进行匹配计算,并在MATLAB/Simulink中建立电机模型,通过CarSim-Simulink联合仿真平台对车辆的直驶能力进行验证,为后续控制系统仿真奠定了基础。其次,对4WID电动汽车直驶稳定性进行介绍,从整车纵侧向受力情况分析车辆直线行驶跑偏的原因,从滑转率角度对车辆行驶稳定性进行分析,概述车辆直驶稳定性的影响因素及相应工况,选取横摆角速度和滑转率作为协调控制系统的控制量。再次,以车辆直驶稳定性为控制目标,针对电机转矩控制误差和不同路面对于车辆直驶稳定性的影响,设计了4WID电动汽车直驶稳定性协调控制系统。控制系统采用分层控制结构,主要由基于PID算法和滑模变结构算法的上层控制器和基于规则的下层控制器等两个部分构成,其中上层控制器包括纵向车速跟随控制器、附加横摆力矩控制器以及驱动防滑控制器,下层控制器为转矩协调分配控制器。然后,将整车模型和直驶稳定性协调控制系统进行整合,搭建基于CarSim-Simulink的4WID电动汽车联合仿真平台,在电机转矩特性差异和不同附着系数路面等工况下进行离线仿真分析。仿真结果表明:车辆单轮滑转率控制在0.15内,车辆横摆角速度控制在0.3(/s)以内,车辆具有良好的直驶稳定性。最后,基于dSPACE实时仿真平台进行实时仿真实验,验证控制算法的可靠性及实时性,实时仿真结果表明控制算法满足实时性要求,具有良好的可靠性。