基于制动意图的分布式驱动电动汽车制动稳定性控制研究

来源 :青岛理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liug1001
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分布式驱动电动汽车在整车架构上具有优越的车辆动力学可控性,其可以独立控制各个车轮上的驱动及制动力矩,因此可以利用该优点充分有效地提升车辆行驶稳定性。驾驶意图的识别工作对于提升车辆行驶安全性具有积极的作用,当下研究人员对于制动意图研究的重点主要在于对制动意图的准确识别上,少有结合制动意图对车辆进行整车动力学控制的研究,因此本文结合驾驶员制动意图识别对分布式驱动电动汽车在弯道和直道上的制动稳定性做出详细的研究。本文首先明确了研究车辆为由四个轮边电机独立驱动且采用线控机械式制动系统的分布式驱动电动汽车,采用七自由度车辆模型对该研究车辆进行理论分析,并构建了车辆驱动电机模型、线控制动系统模型、车轮垂直载荷模型、路面识别模型。与此同时建立了Carsim整车模型。接着确定了本文研究的制动意图类型、意图识别特征及输入、输出变量,设计了模糊意图识别器的识别架构,运用模糊理论完成了制动意图识别器的算法设计。设计了基于车轮滑移率控制的分布式驱动电动汽车直道制动滑模控制器,选用两种直道制动场景:(1)路面状况确定的情况下变换制动意图;(2)制动意图确定的情况下变换路面条件。在Simulink和Carsim平台上进行联合仿真,仿真结果表明与装有ABS的车辆相比,该控制器不仅可以保证分布式驱动电动汽车的直道制动效能,同时还可以保证车辆的直道制动稳定性及舒适性。提出了一种以车辆横摆角速度和质心侧偏角为控制变量的分布式驱动电动汽车弯道制动稳定性协调策略,采用分层控制结构设计了由参考模型及制动意图识别器决定的顶层控制器;以轮胎利用率为优化目标函数,采用有效集算法求解二次规划目标函数完成对底层控制器的设计。使用Carsim和Simulink针对分布式驱动电动汽车在对开路面进行变换制动意图的联合仿真。仿真结果表明该协调控制策略不仅可以满足纵向制动需求,同时可以最大限度的保证车辆的弯道制动稳定性。
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