【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電動(dòng)汽車力矩控制，特別是涉及一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法。
技術(shù)介紹
1、四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車是一種電動(dòng)汽車，每個(gè)車輪都由獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，與傳統(tǒng)汽車不同，fwidev可以通過單獨(dú)控制每個(gè)車輪的驅(qū)動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)更精確的操控和更高的動(dòng)力效率；
2、直接橫擺力矩是一種車輛穩(wěn)定性控制技術(shù)，通過調(diào)節(jié)各個(gè)車輪的驅(qū)動(dòng)力矩差來產(chǎn)生橫擺力矩，從而控制車輛的橫向運(yùn)動(dòng)，改善車輛的操控性能和穩(wěn)定性；
3、傳統(tǒng)的橫擺力矩控制技術(shù)主要依賴于固定結(jié)構(gòu)的控制調(diào)節(jié)手段，無法實(shí)時(shí)根據(jù)車輛的實(shí)際行駛狀態(tài)和外部環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，這種固定結(jié)構(gòu)的控制方法在面對(duì)復(fù)雜多變的路況和突發(fā)情況時(shí)，響應(yīng)速度慢，無法提供最佳的控制效果，容易導(dǎo)致車輛失控。
4、基于此，需一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下方案：一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，包括以下控制步驟：
2、步驟一、安裝車速傳感器、方向盤角度傳感器、輪速傳感器和慣性測(cè)量單元以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛的行駛狀態(tài)，獲取車速c、方向盤轉(zhuǎn)角δ、橫擺角速度及側(cè)偏角β數(shù)據(jù)；
3、其次，通過攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)采集外部道路曲率k和路面摩擦系數(shù)μ；
4、步驟二、建立車輛的橫擺力矩控制模型，包括車輛質(zhì)量m、慣性矩iz、前后軸距l(xiāng)f和lr及輪胎側(cè)偏剛度cf和cr；
5、車輛的橫擺力矩控制方程為
6、
8、步驟三、可變結(jié)構(gòu)控制(vsc)切換面s，根據(jù)車輛的側(cè)偏角β和橫擺角速度的組合：
9、
10、其中，v1和c2為切換面權(quán)重系數(shù)，當(dāng)s＝0時(shí)，系統(tǒng)處于滑模控制模式，確保車輛橫擺力矩控制達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)；
11、步驟四、在滑模控制模式下，通過調(diào)整前后輪的驅(qū)動(dòng)力矩tf和tr實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛橫擺力矩的控制：
12、
13、其中，kf和kr為前后輪的增益系數(shù)，sing(s)為切換控制項(xiàng)，用于保證系統(tǒng)狀態(tài)沿切換面s＝0移動(dòng)；
14、接著，確定驅(qū)動(dòng)力矩的數(shù)據(jù)區(qū)間值：
15、tf∈＝[tfmin，tfmax]
16、tr∈＝[trmin，trmax]
17、確定各區(qū)間的最大值和最小值。
18、進(jìn)一步的，所述車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)采集步驟中，車速傳感器用于檢測(cè)車輛當(dāng)前速度v(30-120km/h)，方向盤角度傳感器用于檢測(cè)方向盤轉(zhuǎn)角δ(-30至30度)，輪速傳感器用于檢測(cè)各輪的轉(zhuǎn)速(0-2000rpm)，慣性測(cè)量單元用于檢測(cè)橫擺角速度(-1至1rad/s)和側(cè)偏角β(-0.1至0.1rad)。
19、進(jìn)一步的，所述外部環(huán)境數(shù)據(jù)采集步驟中，攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)用于檢測(cè)道路曲率k(0至0.1m-1)和路面摩擦系數(shù)μ(0.3至1.0)。
20、進(jìn)一步的，所述車輛動(dòng)力學(xué)模型中，車輛質(zhì)量m為1000-2000kg，慣性矩iz為2500-3500kg·m2，前后軸距l(xiāng)f和lr分別為1.0-1.5m和1.0-1.8m，輪胎側(cè)偏剛度cf和cr分別為45000-55000n/rad和40000-50000n/rad。
21、進(jìn)一步的，c1的數(shù)據(jù)區(qū)間值為0.4至0.6，c2的數(shù)據(jù)區(qū)間值為0.2至0.4。
22、進(jìn)一步的，所述滑模控制器的前后輪增益系數(shù)kf和kr的數(shù)據(jù)區(qū)間值分別為18000至22000和16000至20000。
23、進(jìn)一步的，所述滑模控制器的控制項(xiàng)sing(s)的定義為：
24、
25、進(jìn)一步的，所述車輛的前后輪驅(qū)動(dòng)力矩tf和tr其分配比例數(shù)據(jù)區(qū)間值為30％至70％。
26、根據(jù)本專利技術(shù)提供的具體實(shí)施例，本專利技術(shù)公開了以下技術(shù)效果：
27、本申請(qǐng)的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，通過可變結(jié)構(gòu)控制和滑模控制器，結(jié)合實(shí)時(shí)采集的車輛狀態(tài)和環(huán)境數(shù)據(jù)，建立精確的車輛動(dòng)力學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)各車輪驅(qū)動(dòng)力的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，從而在各種行駛工況下均能提供最佳的橫擺力矩控制效果，與傳統(tǒng)固定結(jié)構(gòu)的控制方法相比，本申請(qǐng)的方法具有響應(yīng)速度快和適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，顯著提升了車輛的操控性能和行駛穩(wěn)定性，有效防止車輛在復(fù)雜多變的路況和突發(fā)情況下失控，極大地提高了行車安全性和駕駛舒適性。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，其特征在于，包括以下控制步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，其特征在于，所述車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)采集步驟中，車速傳感器用于檢測(cè)車輛當(dāng)前速度v(30-120km/h)，方向盤角度傳感器用于檢測(cè)方向盤轉(zhuǎn)角δ(-30至30度)，輪速傳感器用于檢測(cè)各輪的轉(zhuǎn)速(0-2000rpm)，慣性測(cè)量單元用于檢測(cè)橫擺角速度(-1至1rad/s)和側(cè)偏角β(-0.1至0.1rad)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，其特征在于，所述外部環(huán)境數(shù)據(jù)采集步驟中，攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)用于檢測(cè)道路曲率K(0至0.1m-1)和路面摩擦系數(shù)μ(0.3至1.0)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，其特征在于，所述車輛動(dòng)力學(xué)模型中，車輛質(zhì)量m為1000-2000kg，慣性矩Iz為2500-3500kg·m2，前后軸距l(xiāng)f和lr分別為1.0-1.5m和1.0-1.8m，輪胎側(cè)偏剛度Cf和Cr分別為45000-55000N/ra
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，其特征在于，c1的數(shù)據(jù)區(qū)間值為0.4至0.6，c2的數(shù)據(jù)區(qū)間值為0.2至0.4。
6.如權(quán)利要求1所述的一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，其特征在于，所述滑模控制器的前后輪增益系數(shù)Kf和Kr的數(shù)據(jù)區(qū)間值分別為18000至22000和16000至20000。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，其特征在于，所述滑模控制器的控制項(xiàng)sing(S)的定義為：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，其特征在于，所述車輛的前后輪驅(qū)動(dòng)力矩Tf和Tr其分配比例數(shù)據(jù)區(qū)間值為30％至70％。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，其特征在于，包括以下控制步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，其特征在于，所述車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)采集步驟中，車速傳感器用于檢測(cè)車輛當(dāng)前速度v(30-120km/h)，方向盤角度傳感器用于檢測(cè)方向盤轉(zhuǎn)角δ(-30至30度)，輪速傳感器用于檢測(cè)各輪的轉(zhuǎn)速(0-2000rpm)，慣性測(cè)量單元用于檢測(cè)橫擺角速度(-1至1rad/s)和側(cè)偏角β(-0.1至0.1rad)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，其特征在于，所述外部環(huán)境數(shù)據(jù)采集步驟中，攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)用于檢測(cè)道路曲率k(0至0.1m-1)和路面摩擦系數(shù)μ(0.3至1.0)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車直接橫擺力矩控制方法，其特征在于，所述車輛動(dòng)力學(xué)模型中，車輛質(zhì)量m為1000-2000kg，慣性矩iz為2500...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周冉陽，陳慧鵬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：杭州電子科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。