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题名基于MPC的轮毂电机驱动车辆轨迹跟踪控制
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作者
付翔
刘毅
万佳琦
刘泽轩
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机构
武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室
武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心
武汉理工大学湖北省新能源与智能网联车工程技术研究中心
武汉理工大学汽车工程学院
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出处
《汽车工程学报》
2025年第1期81-94,共14页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFC3006005):高性能水陆两栖艇救援关键技术研究。
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文摘
为解决轮毂电机驱动车辆在复杂工况下轨迹跟踪精度低、横摆稳定性差的问题,提出一种协调控制方法。通过神经网络动态辨识以车辆质心侧偏角-质心侧偏角速度相平面划分的稳定域边界,并基于边界线特征值得出失稳因子;将该因子作为目标函数权重影响参数,构建轨迹跟踪MPC模型,输出前轮转角和四轮力矩控制量,同时,采用滑模控制方法防止车轮过度滑转。仿真表明,该轨迹跟踪控制策略与单目标MPC轨迹跟踪控制策略相比,在低附着路面车辆最大横向跟踪误差降低了61.7%,最大质心侧偏角降低了75.7%,车辆高速行驶时,运动状态均保持在稳定域范围内,实现了轨迹跟踪精度与车辆横摆稳定性能的综合提升。
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关键词
轮毂电机驱动车辆
轨迹跟踪
车辆稳定域辨识
失稳因子
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Keywords
in-wheel motor driven vehicles
trajectory tracking
integrated control
instability coefficient
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分类号
U467
[机械工程—车辆工程]
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题名基于路面影响因子的轮毂电机驱动车辆自适应转矩控制
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作者
付翔
唐茂家
孙录哲
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机构
武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室
武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心
武汉理工大学新能源与智能网联汽车湖北省工程技术研究中心
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出处
《汽车工程学报》
2024年第1期33-48,共16页
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基金
武汉理工大学自主创新研究基金项目(107-3120620906)。
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文摘
为实现轮毂电机驱动越野车辆在附着条件多变、路面起伏不定的复杂环境中动力性和稳定性的多目标优化,提出一种基于路面影响因子的自适应转矩控制策略。以滚动阻力差异、空气阻力归一化比例、坡度阻力归一化比例、路面附着差异方差以及最小路面附着系数5个特征参数作为输入,并基于模糊理论方法搭建路面影响因子五参数辨识模型。基于辨识出的路面影响因子,开发整车动力性和稳定性多目标优化自适应转矩控制策略,构建了三层式控制架构:顶层引入路面影响因子对加速度紧迫程度进行判定,采用模型预测控制算法得到期望总驱动力;中层为目标决策层,以最优滑转率为目标决策驱动防滑力矩,并基于路面行驶阻力,决策期望前馈补偿力矩;下层为转矩分配层,以需求总驱动力及轮胎利用率作为控制目标,引入路面影响因子优化两者权重系数,以多约束条件的混合优化算法对转矩进行自适应控制。利用Matlab/Simulink-CarSim联合仿真平台进行仿真,基于实车进行验证。结果表明,在低附着路面,在0.2s内快速完成滑转率抑制;在对开路面,侧向位移接近0;在大扭曲路面,避免腾空车轮出现大滑转率,滑转率最高0.2。
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关键词
轮毂电机驱动车辆
模糊控制
路面影响因子
自适应转矩控制
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Keywords
in-wheel-motor driven electric vehicle
fuzzy control
pavement influence factor
adaptive torque control
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分类号
U467
[机械工程—车辆工程]
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题名基于模型预测控制的轮毂电机驱动车辆防侧翻控制
被引量：6
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作者
王志福
白金
黄康伦
王军
王阳
梁常春
王瑞
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机构
北京理工大学机械与车辆学院
北京理工大学深圳汽车研究院
北京空间飞行器总体设计部
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期11-25,共15页
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基金
国家自然科学基金项目(51775042)。
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文摘
针对8×8轮毂电机驱动车辆侧翻稳定性问题,提出基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略。采用分层控制结构设计车轮转角和电机转矩的分配控制策略,以充分发挥研究对象各轮转矩、转角独立可控的特点开展稳定性控制;基于模型预测控制方法设计主动防侧翻控制策略,并简化滚动优化算法,使运算量降低以保证实时性;通过重型车辆模拟分析软件Trucksim与数学仿真软件MATLAB/Simulink联合仿真实验以及比例模型车辆试验进行验证。结果表明,通过所提分层控制策略与基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略,车辆可以避免侧翻失稳,能够准确跟踪驾驶员期望的行驶轨迹。
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关键词
轮毂电机驱动车辆
模型预测控制
转矩分配
操纵稳定性
防侧翻
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Keywords
in-wheel motor drive vehicle
model predictive control
torque distribution
handing stability
rollover prevention
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分类号
TJ810.2
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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题名四轮毂电机驱动车辆及其控制发展
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作者
刘楚宏
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机构
北京市十三中学
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出处
《通讯世界》
2019年第2期317-318,共2页
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文摘
新能源汽车为能源和环境带来问题的解决提供了新的途径,作为新能源汽车的一种,四轮毂电机驱动车辆有着内部空间布置大和可实现独立驱动/制动的优势,被认为是车辆最终的驱动形式之一。本文首先阐述了四轮毂电机驱动车辆的结构及其特点,其次介绍了四轮毂电机驱动车辆的国内外发展现状,再次叙述了四轮毂电机驱动车辆常用的控制结构及其控制发展,最后对四轮毂电机驱动车辆的发展提出了几点建议。
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关键词
轮毂电机
轮毂电机驱动车辆
控制结构
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分类号
U469.72
[机械工程—车辆工程]
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题名一种基于多模型融合的电驱动车辆车速估计方法
被引量：2
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作者
张征
马晓军
张运银
陈路明
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机构
陆军装甲兵学院兵器与控制系
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出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2020年第12期160-164,共5页
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基金
军队科研计划基金资助项目(301051102)。
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文摘
为解决分布式电驱动车辆行驶状态参数获取困难的问题,根据轮毂电机驱动车辆多信息源的特点,提出了一种基于多模型融合的车速估计方法。该方法以自适应卡尔曼滤波算法为基础,建立了车速估计的状态空间模型和量测模型,对滤波噪声方差进行了自适应调节。同时为进一步提高状态参数估计精度,设计了基于车身加速度积分的车速估计器,并且结合车辆行驶工况和路面条件,将卡尔曼滤波和信号积分两种估计模型进行了融合。采用基于dSPACE的实时仿真平台进行了仿真分析,结果表明基于多模型融合的车速估计方法具有较高的估计精度,能够满足多种行驶工况下的车速估计需求。
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关键词
车速估计
卡尔曼滤波
轮毂电机驱动车辆
多模型融合
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Keywords
vehicle speed estimation
Kalman filtering
multi-model fusion
in-wheel motor drive vehicle
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分类号
TJ81
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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题名基于无迹粒子滤波的车辆质心侧偏角估计方法
被引量：3
- 6
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作者
张征
马晓军
陈路明
刘春光
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机构
陆军装甲兵学院陆战平台全电化技术重点实验室
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2020年第12期4735-4740,共6页
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基金
军队武器装备预先研究项目(301051102)。
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文摘
针对轮毂电机驱动车辆行驶状态参数获取困难的问题,提出了一种基于无迹粒子滤波的质心侧偏角估计方法。以采集的低成本普通车载传感器信息和驾驶信号作为输入信息,在构建非线性三自由度车辆模型基础上,建立了车辆行驶状态参数估计方程,设计了质心侧偏角无迹粒子滤波估计器。为验证该算法的适用性和优越性,利用MATLAB/Simulink和Adams进行了联合仿真,并选取典型工况进行了实车试验。结果表明:该方法具有普遍应用价值,在不同行驶工况下均具备良好的质心侧偏角估计效果。
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关键词
轮毂电机驱动车辆
无迹粒子滤波
质心侧偏角
状态估计
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Keywords
in-wheel motor drive vehicle
unscented particle filter
side-slip angle
state estimation
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分类号
TJ81.2
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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