文档名：机械弹性电动轮驱动车辆横摆稳定性协调控制
摘要：针对匹配机械弹性电动轮(MEEW)车辆的横摆稳定性控制问题,提出一种基于主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩控制(DYC)的稳定性协调控制策略.为修正车辆行驶过程中的前轮转角输入,设计了基于微分平坦与RBF神经网络的AFS控制器,从而提高车辆的转向能力.针对AFS控制器在极限工况下易失效的缺陷,引入基于线性二次型调节器(LQR)的直接横摆力矩控制算法,并依照轴荷比分配四轮力矩.最后,依据机械弹性电动轮的质心侧偏角-质心侧偏角速度相平面图划分稳定域,实现AFS与DYC的协调控制.通过Matlab/Simulink和Carsim进行联合仿真,结果表明:所提出的AFS控制算法在高速高附着工况下有良好的稳定控制性能,但在高速、低附着极限工况下控制效果受到影响.而AFS/DYC协调控制策略效果较好,跟踪精度优于单一控制器,质心侧偏角和横摆角速度的最大跟踪误差仅为3.03°和1.82(°)/s,可保证汽车在极限工况下转向时的横摆稳定性.
Abstract：Toaddresstheyawstabilitycontrolofvehiclesmatchedwithmechanicalelasticelectricwheel(MEEW),thispaperproposesacoordinatedstabilitycontrolstrategyofactivefrontsteering(AFS)anddirectyawmomentcontrol(DYC).Tocorrectthefront-wheelangleinputduringvehicledriving,anAFScontrollerisdesignedonthebasisofdifferentialflatnessandRBFneuralnetwork,therebyimprovingthevehiclesteeringability.Meanwhile,astheAFScontrollerispronetofailureunderextremeconditions,adirectyawmomentcontrolalgorithmbasedonlinearquadraticregulator(LQR)isintroduced,andthefour-wheeltorquesareallocatedaccordingtotheaxle-loadratio.Finally,thestabilitydomainisdividedbymeansofthesideslipangle-slipangleratephaseportraitofMEEWtorealizethecoordinatedcontrolofAFSandDYC.OurjointsimulationsofMatlab/SimulinkandCarsimshowtheproposedAFScontrolalgorithmperformswellinstabilitycontrolunderhigh-speedandhigh-adhesionconditions,anditsperformanceisaffectedbyextremeconditionsofhighvelocityandlowadhesion.However,theAFS/DYCcoordinatedcontrolschemeperformsbetter,andthetrackingeffectivenessissuperiortosinglecontroller.Themaximumtrackingerrorsofsideslipangleandyawrateare3.03°and1.82(°)/srespectively,achievingvehicleyawstabilityunderextremesteeringconditions.
作者：李田 赵又群 林棻 徐涛 李丹阳Author：LITian ZHAOYouqun LINFen XUTao LIDanyang
作者单位：南京航空航天大学能源与动力学院,南京210016
刊名：重庆理工大学学报 PKU
Journal：JournalofChongqingInstituteofTechnology
年，卷(期)：2024, 38(5)
分类号：U461.6
关键词：机械弹性电动轮 主动前轮转向 RBF神经网络 直接横摆力矩控制 协调控制
Keywords：mechanicalelasticelectricwheel activefrontsteering RBFneuralnetwork directyawmomentcontrol coordinatedcontrol
机标分类号：U461.1TP273TM721.1
在线出版日期：2024年5月24日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金，南京航空航天大学科研与实践创新计划，中央高校基本科研业务费专项资金资助项目，高机动防暴车辆技术国家工程实验室开放基金项目机械弹性电动轮驱动车辆横摆稳定性协调控制[
期刊论文] 重庆理工大学学报--2024, 38(5)李田 赵又群 林棻 徐涛 李丹阳针对匹配机械弹性电动轮(MEEW)车辆的横摆稳定性控制问题,提出一种基于主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩控制(DYC)的稳定性协调控制策略.为修正车辆行驶过程中的前轮转角输入,设计了基于微分平坦与RBF神经网络的AFS控制...参考文献和引证文献
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