電動汽車縱向動力學非線性分級控制策略

電動汽車縱向動力學非線性分級控制策略

近些年來，現代自動控制工具已經被應用于處理許多車輛的控制問題，例如軌跡跟蹤、電源優化管理和直接轉矩控制等。另一方面，電動汽車上的電力推進系統在汽車工業和研究領域都受到了廣泛關注。電動汽車根據配置、功能和電源可以分為不同種類，通過傳動系統驅動的間接驅動電動汽車和輪轂電機驅動的直接驅動電動汽車。將直流單電機應用于驅動兩個前輪的過程中，電動汽車的縱向運動控制問題一直是大家關注的焦點。提出了一種直流電機前輪驅動電動汽車的縱向動力學非線性分層控制策略，包括電動汽車的動力學建模和控制器設計兩部分。電動汽車的模型，包括兩輪汽車動力學模型和直流電機驅動系統模型，之后二者結合建立了完整的狀態空間方程。在進行汽車底盤動力學建模時，基于了空氣動力學效應和道路坡度變化的基本定律。在表示由于輪胎變形造成的縱向滑移時，則基于Kiencke模型。盡管車輛動力學具有高度非線性特性，但是完整的模型還是被證明了可以利用到縱向動力學控制器設計中。控制器設計是使用反推設計法設計的自適應分層非線性控制策略。策略中考慮到了空氣動力學影響、道路坡度變化和直流電機的特點等方面。自適應分層控制器包含外層循環控制器和內部監管控制器。通過仿真試驗結果表明，控制器可以使電動汽車在風速和其它參數不確定的情況下，在加速和減速階段使汽車車速控制得令人滿意。

刊名：Journal of Dynamic Systems,Measurement, and Control（英）

刊期：2014年第1期

作者：K.El Majdoub et al

編譯：陳鵬飛