《具有差速約束的輪邊電驅動汽車橫擺穩定控制方法研究》是依託哈爾濱工業大學，由周洪亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：具有差速約束的輪邊電驅動汽車橫擺穩定控制方法研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周洪亮
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
輪邊電驅動是新能源汽車重點研究的驅動結構，橫擺穩定控制是提高其行駛安全性的主動安全控制方法之一。不同於傳統燃油汽車，輪邊電驅動汽車轉向時需通過控制器保證左、右車輪轉速滿足轉向差速條件，而在現有橫擺穩定控制文獻中對此並未考慮，因此本項目通過將轉向差速條件處理為時變約束研究橫擺穩定控制方法，控制驅動扭矩，調節汽車轉向狀態。首先根據實車測試和仿真數據、汽車動力學關係研究汽車轉向差速約束及其它橫擺穩定控制相關的約束問題；進而，建立面向控制的橫擺動態模型，分析模型中的不確定性，設計滿足差速約束的橫擺穩定控制器；並且，為了使控制器適用於複雜路況，研究車輪所處路面附著係數估計方法。為了解決上述工程問題，提煉出兩個控制領域科學問題，即具有約束和不確定性的非線性控制器設計問題和基於數據的參數辨識問題。因此，本項目的研究兼具工程意義和理論意義。
結題摘要
輪轂驅動汽車作為一種新形式動力驅動構型，是當前汽車領域的研究熱點，其控制具有非線性、不確定性的特點。本項目針對輪轂驅動汽車控制的關鍵技術，提取科學問題，提出了參數辨識、估計和控制方法，完成了的研究內容為：(1) 針對輪轂驅動汽車非線性動力學建模問題，提出了基於粒子群最佳化的輪轂驅動汽車參數辨識方法，以獲取車身慣性參數、車輪參數和線性輪胎模型參數；(2) 針對輪轂驅動汽車狀態估計和道路估計問題，提出了一種輪轂驅動汽車縱向車速和道路坡度估計方法，以用於輪轂驅動汽車驅動防滑、橫擺穩定控制；(3) 為防止車輛在低附著係數路面行駛時車輪打滑、車輛跑偏，提出了一種輪轂驅動汽車驅動防滑控制方法； (4) 為提高車輛操控性和安全性，提出了一種基於預測控制的輪轂驅動汽車橫擺穩定控制方法，通過分配電機扭矩，調整車身轉向狀態，同時控制車輛縱向速度跟蹤駕駛員期望值，防止出現傳統燃油車在橫擺穩定控制時車速降低問題；(5) 為了提高輪轂驅動汽車的行駛安全性，提出了一種基於Unscented Kalman Filter方法的輪轂驅動汽車驅動系統故障診斷方法；(6) 面向智慧型汽車控制問題，提出了一種基於模型預測控制的輪轂驅動汽車軌跡跟蹤控制方法。本項目基於輪轂驅動汽車硬體在迴路仿真平台，對上述算法進行了全面測試，在測試場地中通過實車道路測試驗證了驅動防滑控制算法、橫擺穩定控制算法、驅動系統故障診斷算法，分析了算法性能。本項目為輪轂驅動汽車控制提出了一系列創新性方法，取得了一定的研究成果，完成了項目計畫中規定的研究內容，且對原定的研究內容進行了擴展，為未來輪轂驅動汽車、智慧型汽車控制奠定了基礎。
