许 芳 郭中一 于树友 陈 虹刘奇芳

(1.吉林大学汽车与仿真国家重点实验室,吉林长春 130025;2.吉林大学通信工程学院,吉林长春 130025;3.同济大学电子与信息工程学院,上海 200092)

1 引言

随着环境污染以及能源消耗问题的日益严峻,电动汽车越来越受到人们的关注[1].四轮驱动电动汽车的每一个轮子的驱动力矩都是可控的,可根据不同的环境对汽车每一个的轮胎驱动力进行控制,具有很强的灵活性[2].但是在汽车高速行驶的过程中,由于地面附着系数等不确定因素,汽车在冰雪路面或者湿滑路面进行急转弯操作中仍会出现车轮打滑导致车身侧翻现象,对车内乘客有极大的威胁甚至生命危险,因此,四轮驱动电动汽车行驶过程中的稳定性仍然是当前有待解决的问题.由于车辆横摆稳定控制是多输入多输出,而且还需要满足关键的安全约束及执行机构约束,而模型预测控制(model predictive control,MPC)具有前馈-反馈结构,能够处理多变量,显式考虑硬约束等特点,因此,基于模型预测控制的电动汽车横摆稳定控制成为研究热点.

由于模型预测控制需要在线求解优化问题,计算负担大,目前的研究主要集中于分层结构.分层结构的控制策略主要将上层横摆稳定控制与下层的驱动转矩优化分配分开处理,这种结构降低了控制器的阶次,减轻了系统的计算负担,易于实现.文献[3-5]采用分层控制结构,将上层横摆稳定控制器与下层转矩分配分开设计,最终通过汽车动……