电动汽车稳定性和牵引力控制的研究

电动汽车稳定性和牵引力控制的研究

车辆主动稳定性控制在道路交通安全方面发挥了重要作用，这些系统能帮助驾驶员在恶劣驾驶条件下（如高速碰撞、湿路路况等）获得较好的安全性。随着新能源汽车在市场上逐渐得到普及（如混合动力汽车和纯电动汽车），人们更需要增强安全系统。随着电动汽车的发展，模型预测控制（MPC）获得了广泛。MPC基于模型的控制，采用滚动优化策略，以局部优化取代全局最优，并且利用实测信息反馈校正增强控制的鲁棒性。

研究了将模型预测控制应用到电动汽车的综合稳定性和牵引力控制等方面。首先，将涉及车辆行驶方向的动力学和车轮

动态模型引入到模型预测控制中；并建立二自由度车辆模型作为参考车辆模型，将理想二自由度车辆模型的响应和车轮状态作为参考值。然后，建立车辆和车轮的稳定性目标函数；以前的研究中，车辆稳定性和轮胎滑移控制目标为追踪期望的车辆横摆角速度、侧向车速和车轮转速，而本文的定义目标函数考虑了实际车辆和参考车辆的路径误差和控制误差。

对上述提到的MPC控制器在Matlab中搭建模型，并与CarSim软件进行协同仿真。仿真结果表明，该控制器能有效地控制车辆动力学和轮胎运动。而且由于预测模型包含了车辆和车轮的动态集成，因此不再需要独立的牵引控制模块。此外，由于该稳定控制器的输出不是由一个单独的模块控制，因此可以时刻保持全局最优。所设计的MPC控制器可用于各种传动系统的配置，很容易调整前轮驱动、后轮驱动和四轮驱动。

刊名：Control Engineering Practice（英）

刊期：2016年第54期

作者：Milad Jalali et al

编译：王莹