《基於神經網路聯合逆的4WID多電機協調容錯控制》是依託江蘇大學，由劉國海擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於神經網路聯合逆的4WID多電機協調容錯控制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉國海
- 依託單位：江蘇大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
四輪獨立驅動（4WID）已成為電動汽車發展的重要方向之一，其驅動系統的協調控制及可靠性問題制約其走向實用。本項目旨在提高4WID電動汽車的帶故障運行能力，融合容錯電機、多電機協調與車輛主動安全控制，藉此實現多電機系統故障條件下的協調運行。建立面向轉矩協調控制的電機-輪胎-車輛聯合數學模型；研究基於神經網路左逆軟測量的車輛狀態集成觀測方法；剖析車輛橫向、縱向之間的動力學耦合特性，提出神經網路聯合逆的多電機協調容錯控制理論；建立系統故障診斷與最小損耗的容錯控制策略；搭建多電機驅動整車模擬實驗系統；提煉基礎科學問題，探索故障條件下多電機協調容錯控制的一般性規律。項目屬控制工程與汽車工程交叉學科的套用基礎研究，為我國研製開發具有自主智慧財產權的高可靠性電動汽車驅動系統奠定理論與實驗基礎，還可以推廣到其它對系統連續運行有較高要求的多電機驅動領域。
結題摘要
四輪獨立驅動電動汽車(4WID-EV) 中的冗餘執行器系統，可用來最佳化整車動態特性，提高4WID系統帶故障運行能力，從而提高4WID-EV的操控性、穩定性、可靠性。本項目從電機及其驅動系統，整車4WID容錯協調控制入手，以提高4WID電動汽車的可靠運行，尤其是驅動電機故障下的整車運行的可靠性。 本項目延續國家自然基金（51077066）的研究，對新型容錯電機最佳化設計進行持續、深入研究，又提出了三種新型永磁容錯電機，並總結了此類電機的最佳化設計準則，提高新能源車輛驅動電機的可靠性。針對新型五相永磁容錯電機搭建了驅動控制系統，展開了多相電機的直接轉矩控制、容錯控制方法研究，提出了多種SVPWM控制方式，提高此類電機的控制性能，以滿足電動汽車驅動所需。針對4WID電動汽車整車狀態的集成觀測、4WID驅動系統的協調運行的可靠性展開研究；採用神經網路聯合逆理論與方法，結合其它狀態觀測理論與方法，實現對車輛運動狀態中不直接可測量觀測的同時，抑制整車橫擺運動與側向運動之間的耦合關係，改善整車控制性能。並針對4WID電動汽車冗餘驅動的特點，從控制分配層中考慮驅動電機、輪胎與路面附著係數以及驅動電機故障等約束條件，建立最佳化準則，提高4WID的帶故障運行能力，提高整車運行的可靠性。搭建輪轂電機驅動的分散式4WID電動汽車實驗平台，以dSPACE實時仿真系統構建快速控制原型，對整車狀態觀測及容錯控制進行實驗驗證。 項目執行期內，完成的相關成果受到國內外專家的認可。獲國家科學技術發明二等獎一項，發表SCI論文22篇，EI論文15篇，獲授權發明專利8項。
