基于加速度傳感器電動車新型扭矩包絡(luò)控制.pdf

1、包絡(luò)控制是一種運算簡單的控制方法，僅根據(jù)最大值對輸出量進行截止。在本文介紹的電動車扭矩包絡(luò)控制方法中，扭矩的最大值是動態(tài)變化的，其具體數(shù)值由加速度傳感器反饋，剛體的平面運動動態(tài)，以及預(yù)設(shè)的扭矩分配規(guī)則計算得到。設(shè)計此控制方法的目的在于探索一種新的判定車輛可控性的途徑，簡化控制算法中的實時運算，同時增加算法針對噪音的魯棒性?；谶@些改善，車輛動態(tài)控制算法的復(fù)雜度能夠降低，所依賴的硬件要求也更低，從而使車輛控制更易于調(diào)教，且成本更低。最終使

2、控制算法更接近于普及化。
　　本文詳細介紹此控制算法的原理，結(jié)構(gòu)以及仿真效果。首先對輪胎與地面作用力特性進行分析，得到結(jié)論：輪胎在縱向和橫向上可控或者失控是同步的?；诖私Y(jié)論，難以觀測的車輛橫向穩(wěn)定性可以通過車輛縱向特性進行推測。其次對平面運動剛體的動態(tài)特性進行討論，主要基于車輪結(jié)構(gòu)的特性，分析車輛的縱向和橫向加速度產(chǎn)生條件以及對整車動態(tài)作用上的差異。根據(jù)這部分結(jié)論，確定控制策略的第一步為確保車輛運行中始終能夠獲得足夠的橫向加速度

3、。然后在縱向加速度方面，建立用于實時確定整車扭矩的包絡(luò)算法，在理論上對其進行推論，并且在理想化的模型中進行驗證。最后基于提高魯棒性的原則，制定將整車扭矩分配到各個車輪上的規(guī)則。完整的控制算法由：確保足夠的橫向加速度；實時確定整車包絡(luò)扭矩；扭矩分配規(guī)則，這三部分組成?？刂扑惴ǖ男Чㄟ^仿真結(jié)果進行驗證。
　　仿真測試在一個基于Simulink的電動車仿真模型上進行。仿真模型中，整車運動為平面內(nèi)運動，包含3個自由度，即x，y平動以及橫

4、擺轉(zhuǎn)動，車輛模型中包括1個前輪轉(zhuǎn)向自由度，4個車輪的獨立旋轉(zhuǎn)自由度，以及2個由整車加速度產(chǎn)生的載荷偏移自由度。車輛四輪輪胎模型采用Magic Formula模型進行描述。仿真案例設(shè)置為多種不同情況的極限狀態(tài)，分別針對變化的路面狀態(tài)，變化的轉(zhuǎn)向狀態(tài)，以及傳感器噪音的影響。通過這些案例測試控制算法在極限狀態(tài)下的能否達到預(yù)期效果，以檢驗其有效性，高效性，以及魯棒性。
　　理想的包絡(luò)控制的設(shè)計宗旨是：當且僅當某部分扭矩超出安全極限，這部分