基于模糊滑模直接横摆力矩的车辆横摆稳定性控制
2023-07-13胡建军林志强邓承浩
胡建军,肖 凤,林志强,黄 健,邓承浩,3
(1.重庆大学 机械与运载工程学院,重庆 400044;2.重庆大学 机械传动国家重点实验室,重庆 400044;3.长安新能源汽车科技有限公司 重庆 400023)
车辆主动安全系统提高了车辆对各种行驶状态和道路环境的适应性,为了满足车辆在转弯等一些复杂工况下的主动安全性能,汽车电子稳定性系统(electronic stability program,ESP)得到普及[1]。在ESP 控制方面,四轮独立驱动电动汽车凭借其四轮力矩独立可控、电机响应速度块、控制精度高等巨大优势[2-3]而被广泛应用于ESP研究。
目前ESP 大致可分为两种,一种是直接横摆力矩控制(direct yaw-moment control,DYC),另一种是主动前/后轮转向系统(AFS/ARS)。DYC 是基于差动制动/驱动的思想,利用两侧车轮不同的制动/驱动力形成的横摆力矩补偿车辆需求横摆力矩,使车辆的行驶轨迹跟随驾驶员意图;AFS/ARS 能够给前/后轮一个附加转角,从而在不改变车轮纵向力的条件下实现对横摆力矩的控制。Wang 等[4]设计了差动驱动辅助转向(DDAS)和直接横摆稳定性协同控制策略,在多种典型工况下都能提高车辆的操纵稳定性。文献[5]采用前轮差动制动和后轮主动转矩矢量集成控制对装备了主动差速器的后驱车辆进行横摆稳定性控制。文献[6]基于耗散性理论对DYC和AFS集成控制来提高车辆操纵稳定性。
分层结构的横摆稳定性控制策略是当前的一种主流控制结构,并得到了广泛的应用[7]。在上层结构的需求横摆力矩计算中,比例‒积分‒微分控制(PID)、线 性 二 次 型 调 节 器 (linear quadratic regulator,LQR)、滑模控制 (sliding mode control,SMC)以及模型预测控……
