四轮独立电驱动军用车辆双重转向控制研究
2021-07-13廖自力蔡立春
兵器装备工程学报 2021年6期
廖自力,疏 歆,2,蔡立春
(1.陆军装甲兵学院, 北京 100072; 2. 71345部队, 山东 淄博 255000)
双重转向是一种将传统轮式车辆阿克曼转向与履带式车辆滑移转向相结合的转向方式[1,3,8],也有文献称为复合转向[2]。一方面,可有效提高车辆的越野机动性,增大车体前部的工作容积; 另一方面,又可有效避免纯滑移转向所带来的功率消耗大、轮胎使用寿命短和高速可驾驶性差等缺点[3-4]。对于民用电动车而言,一般其重量体积较小,车辆行驶状态比较稳定,普通的转向方式完全可以满足其行驶的要求;对于本文研究的军用车辆而言,其重量体积较大,越野行驶工况复杂,对转向行驶灵活性和稳定性要求更高,双重转向方式可有效提高其战场机动和生存能力。
直接横摆力矩控制是车辆的一种主动安全技术[5],四轮独立电驱动军用车辆每个车轮都安装了驱动电机,通过控制两侧电机转矩即可产生横摆力矩[6]。同时,由于取消了驱动轮之间复杂的机械连接,电驱动军用车辆系统控制的自由度增加,且电机转矩响应快、控制精度高[7]。本文利用轮毂电机转矩独立可控的特点,将轮式车辆的自然转向和履带车辆的滑移转向相结合[8],设计了横摆角速度滑模控制器,通过横摆力矩调节车辆横摆角速度响应,使车辆按照驾驶员的期望完成转向。
1 四轮电驱动军用车辆结构
根据车辆的性能指标和总体技术要求,综合考虑动力、传动、转向和制动等分系统之间匹配关系,采用“发动机—发电机组与动力电池混合动力集成”+“轮毂电机四轮独立驱动”的电传动系统方案[9],整车的系统结构如图1所示。……
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