《基於控制分配的車輛底盤協調控制關鍵技術研究》是依託東南大學，由王金湘擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於控制分配的車輛底盤協調控制關鍵技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王金湘
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本研究項目針對以縱向和橫向運動控制為目標的可前/後輪主動轉向和四輪獨立制動/驅動的車輛底盤過驅動控制問題，提出基於CA算法的模組化可重構協調控制方法。為滿足對系統模型參數變化的魯棒性，上層計算理想車身控制力/力矩的控制器用自適應MIMO滑模控制，然後採用CA算法將總控制力/力矩分配給各個輪胎力。根據車輛和執行器狀態設計兼顧控制誤差和實時性要求的CA求解算法，並基於車輛穩定性程度、輪胎非線性特性、執行器物理約束和失效程度，提出協調規則線上調整CA算法參數以提高控制系統性能並實現容錯控制。將各控制模組在Matlab/Simulink軟體中實現以建立控制系統數字仿真平台，並構建該底盤協調控制系統硬體在環仿真試驗平台，通過仿真試驗考察項目提出的控制策略和算法在典型操縱工況下的性能。本項目研究可解決底盤模組化分層協調控制中輪胎力最佳化分配的關鍵技術問題，且對過驅動系統容錯控制算法的工程套用有重大意義
結題摘要
本研究項目針對以縱向和橫向運動控制為目標的可主動轉向和四輪獨立制動/驅動的車輛底盤過驅動控制問題，提出了基於CA算法的模組化可重構協調控制方法。為滿足對系統模型參數變化的魯棒性，上層計算理想車身控制力/力矩的控制器用自適應滑模控制，線上調節滑模控制器增益值，增強滑模控制器對模型誤差和外部干擾的魯棒性；採用CA算法將總控制力/力矩分配給各個輪胎力。主動轉向控制和主動驅動/制動控制的權重，在輪胎力最佳化分配算法中橫擺力矩跟蹤和縱向速度跟蹤誤差的權重，以及輪胎力控制輸出大小的權重值可以依據車輛穩定性因子進行線上調整。將各控制模組在Matlab/Simulink 軟體中實現以建立控制系統數字仿真平台，並且結合CarSim中的汽車模型和Matlab/Simulink中的控制算法進行混合仿真研究。本項目還考慮輪胎附著極限，進行路面附著係數等車輛參數估計，以及在輪胎力附著極限工況下四輪獨立驅動汽車輪胎力的解析分配算法，並通過LMI方法求解。本項目成功改裝了一台性能優越的四輪獨立驅動+主動轉向電動實驗車，該實驗車可以進行前輪主動轉向和縱向輪胎驅動力最佳化分配算法的實車試驗。本項目研究解決了底盤模組化分層協調控制中輪胎力最佳化分配的一些關鍵技術問題，對過驅動系統容錯控制算法的工程套用有重大意義。
