赵明慧，王连东，马　雷ZHAO Ming-hui，　WANG Lian-dong，　MA Lei（燕山大学，秦皇岛 066004）

4WID-4WS-EV纵向驱动与横向稳定性联合控制

赵明慧，王连东，马雷
ZHAO Ming-hui，WANG Lian-dong，MA Lei
（燕山大学，秦皇岛 066004）

针对研制的四轮独立驱动四轮转向电动样车，提出了纵横向联合控制策略。基于对整车及轮胎的动力学分析，提出纵向驱动力等状态控制策略，设计了最优控制器；对线控转向二自由度单轨汽车模型进行运动分析，以前轮转向车辆为基础，获取理想横摆角速度，设计了控制前后轮转角和横摆力矩的前馈控制器，并运用最优控制理论设计了反馈控制器，以提高系统响应速度和对摄动的鲁棒性；基于Adams和MATLAB软件环境建立了整车机械动力学模型及控制器模型，进行了纵横向联合仿真分析，并与传统两轮转向等力矩控制策略进行对比，结果表明，所提出的联合控制策略具有较好的控制效果。

四轮独立驱动；四轮转向；电动汽车；等状态；前馈；反馈

0　引言

当前各国都在开发高效节能环保的电动汽车［1］。四轮独立驱动四轮转向电动汽车（Four wheel independent driving and four wheel steering electric vehicle，简称4WID-4WS-EV）比传统汽车有较大优势：易实现电子底盘控制，可四轮转向，提高低速转向灵活性和高速行驶稳定性。

国内外学者对此研究较为深入，如四轮驱动方面，利用变分原理使轮胎与地面接触摩擦功最小，求解各电机转矩［2］；通过优化分配四轮纵向力和侧向力，使四轮总附着裕度最大［3］；根据各轮纵向力、横向力与垂直力的比值优化纵向力和横向力［4］；基于最小二乘法计算前、后轮侧偏角和各轮驱动力［5］，以上方法轮胎与地面间的侧向力和附着关系难以准确获取。……