【摘 要】
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为了解决乘坐舒适性,车辆的悬架刚度变小,这不仅影响车辆的操纵稳定性,还使得车辆在高速转弯时容易发生较大的侧倾或者侧翻,主动横向稳定杆不仅能大幅降低车辆侧倾角,同时能保证车辆操纵稳定性。电机式横向稳定杆系统具有结构简单、响应速度快,可靠性高的优点。随着新能源汽车市场占有率的不断提高,使得电机式横向稳定杆的用电问题逐步得到解决。为推动电机式横向稳定杆系统在新能源汽车上的应用,本文以电机式横向稳定杆系统
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为了解决乘坐舒适性,车辆的悬架刚度变小,这不仅影响车辆的操纵稳定性,还使得车辆在高速转弯时容易发生较大的侧倾或者侧翻,主动横向稳定杆不仅能大幅降低车辆侧倾角,同时能保证车辆操纵稳定性。电机式横向稳定杆系统具有结构简单、响应速度快,可靠性高的优点。随着新能源汽车市场占有率的不断提高,使得电机式横向稳定杆的用电问题逐步得到解决。为推动电机式横向稳定杆系统在新能源汽车上的应用,本文以电机式横向稳定杆系统作为研究对象。本文首先对车辆侧倾及侧翻机理进行分析;然后利用Simulink搭建了9自由度整车动力学模型和三相永磁同步电机式横向稳定杆作动器模型。上层整车控制器采用指数滑模算法;下层电机控制器采用二阶超螺旋滑模（STSM）算法,采用空间矢量调制（SVPWM）来减小电机转矩脉动,提高稳定杆系统动态响应速度和鲁棒性。仿真结果表明,相比于传统直接转矩（DTC）控制,STSM算法在全速域内,转速脉动、转矩脉动及磁链脉动都更小;在高速阶段,负载阶跃阶段,STSM算法的超调量都更小,到达稳态响应时间和转矩响应时间都更快。为了验证上层控制器算法的性能,在Simulink中搭建了被动式横向稳定杆系统、基于PID算法的上层控制器系统和基于指数滑模控制算法（ESMC）的上层控制器系统,在Carsim软件中设置了整车参数模型并进行联合仿真。仿真结果表明,ESMC算法使得车身侧倾角大幅减小且响应速度变快,前、后轴抗侧倾力矩更大;电机输出功率比PID算法的更大。本文提出的控制算法不仅使得车辆具有较好的侧倾稳定性,同时也具有较好的乘坐舒适性。但需要进一步进行实车验证该算法的性能。
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