基于自适应Backstepping的分布式驱动电动汽车容错控制
2021-06-10姚雪莲贝绍轶丁东东
重庆理工大学学报(自然科学) 2021年5期
朱 燕,姚雪莲,贝绍轶,杨 艺,丁东东
(江苏理工学院 汽车与交通工程学院,江苏 常州 223001)
与传统汽车相比,分布式驱动电动汽车具有车轮可独立控制、响应速度快等优点[1],其控制问题受到越来越多的关注。郑子骜[2]使用Backstepping积分法、滑模控制法等对汽车进行轨迹控制以提高电动汽车的稳定性。部分文献对汽车控制设计中大多没有考虑汽车可能发生的执行器故障问题。随着系统复杂度的增加,电动汽车执行器和传感器的故障概率也相应增加,导致车身可能会出现非期望的车速、横摆角速度、输出力矩不协调等问题,从而使驱动电动汽车行驶安全性能下降[3-5]。一旦车辆驱动系统出现故障,上述这些方法不适用于解决不确定故障情况下的控制问题。
容错控制在保证系统安全性、可靠性方面有着重要的作用[6-7]。分布式驱动电动汽车容错控制的主要目标是在驱动电机发生故障时保持期望的车辆性能。针对电动汽车执行器故障下的控制问题,MUTOH N等[8]采用切断故障电机动力输出的方法,使车辆在发生失效故障的情况下仍能运作。褚文博等[9]给出的协调控制方法,提高了车辆在驱动器失效故障下的动力性和稳定性。刘杰等[10]提出一种转矩分配策略来抑制驱动电机失效等造成的驱动力下降问题。WANG R等[11]采用基于自适应的被动容错控制和主动故障诊断的方法解决车辆执行器故障问题,保证执行器故障时的安全性。然而上述方法未考虑车辆系统行车过程中执行器故障的不确定性,不确定故障情况下的电动汽车系统的渐近跟踪控制将更具有挑战性。……
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