分布式电驱动汽车“人-车-路”闭环横向稳定性控制

Lateral stability control of distributed drive electric vehicles using a driver/vehicle close-loop system

为了提高分布式电驱动汽车的横向稳定性,基于滑模变结构控制理论提出一种四轮转向和直接横摆力矩结合的横向稳定双层控制策略,并基于“人-车-路”闭环系统,对控制系统的有效性进行了仿真分析。首先,基于预瞄偏差理论和恒定横摆角速度假设,设计了一种三点预瞄滑膜驾驶员模型;其次,以质心侧偏角和横摆角速度偏差为控制目标,基于滑模变结构控制理论提出了一种四轮转向和直接横摆力矩结合的横向稳定双层控制策略,上层控制器对车辆进行后轮转角和直接横摆力矩控制,下层控制器对四个车轮的驱动转矩或制动力矩进行分配。最后,选取低速低附着路面和高速高附着路面两种工况,基于“人-车-路”闭环动力学系统对设计的横向稳定性控制策略进行了仿真验证。结果表明,设计的横向稳定双层控制策略能够有效改善车辆的横向稳定性,提高了车辆的轨迹跟踪能力和行驶安全性。