欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

一種基于狀態(tài)估計(jì)的分布式驅(qū)動預(yù)穩(wěn)定控制系統(tǒng)及方法

文檔序號:40573101發(fā)布日期:2025-01-03 11:35閱讀:16來源:國知局
一種基于狀態(tài)估計(jì)的分布式驅(qū)動預(yù)穩(wěn)定控制系統(tǒng)及方法

本發(fā)明屬于分布式驅(qū)動電動汽車控制,尤其涉及一種基于狀態(tài)估計(jì)的分布式驅(qū)動預(yù)穩(wěn)定控制系統(tǒng)及方法。


背景技術(shù):

1、分布式驅(qū)動汽車是屬于新能源汽車中的一種類型。分布式電機(jī)驅(qū)動汽車的車輪驅(qū)動和制動力只需通過電機(jī)和電機(jī)控制器作用產(chǎn)生,省去傳統(tǒng)的傳動系統(tǒng),因此響應(yīng)速度更快,響應(yīng)精度更高,力矩可控性、可測性更強(qiáng)。全輪驅(qū)動的輪轂電機(jī)電動汽車,各個輪轂電機(jī)可同時產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩或者制動轉(zhuǎn)矩,進(jìn)而產(chǎn)生一個橫擺力矩,以修正車輛的行駛狀態(tài)。因此,電機(jī)轉(zhuǎn)矩分配方法不再局限于單輪控制或者雙輪控制,分配方式可以擴(kuò)展至對多個目標(biāo)優(yōu)化分配。因此分布式電機(jī)驅(qū)動汽車在驅(qū)動轉(zhuǎn)矩分配、主動安全控制、空間布置方面相對于傳統(tǒng)汽車具有明顯的優(yōu)勢。

2、現(xiàn)有的研究主要集中在根據(jù)傳感器采集到的當(dāng)前狀態(tài)反饋信號來判斷車輛的穩(wěn)定性,僅在車輛已經(jīng)處于不穩(wěn)定的情況下進(jìn)行干預(yù)。如何判斷車輛在未來一段時間內(nèi)的預(yù)穩(wěn)定性仍需進(jìn)一步研究。并且現(xiàn)有的穩(wěn)定性控制方法僅依靠傳感器反饋的當(dāng)前狀態(tài)來判斷車輛是否處于失穩(wěn)狀態(tài),在車輛穩(wěn)定性控制中存在一定的控制滯后,導(dǎo)致車輛失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)較大。隨著車輛的發(fā)展,動力越來越強(qiáng),最高車速越來越高,對控制功能提出了更高的要求,反饋控制難以保證車輛安全。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種基于狀態(tài)估計(jì)的分布式驅(qū)動預(yù)穩(wěn)定控制系統(tǒng)及方法,旨在解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種基于狀態(tài)估計(jì)的分布式驅(qū)動預(yù)穩(wěn)定控制系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)采集模塊、中央處理模塊和控制執(zhí)行模塊;

3、所述數(shù)據(jù)采集模塊包括方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、輪速傳感器、加速度傳感器、陀螺儀以及車輛參數(shù)單元,其中,所述車輛參數(shù)單元內(nèi)存儲有本車車輛結(jié)構(gòu)固定參數(shù)信息;

4、所述中央處理模塊用于執(zhí)行控制方法計(jì)算,首先接收由方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、輪速傳感器、加速度傳感器、陀螺儀以及車輛參數(shù)單元的信號;根據(jù)滑膜觀測器原理計(jì)算車輛驅(qū)動輪的縱向力與側(cè)向力;根據(jù)縱向力與側(cè)向力通過無跡卡爾曼濾波原理計(jì)算本車的橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角等主要狀態(tài)參數(shù);通過基于泰勒展開式的狀態(tài)趨勢進(jìn)行狀態(tài)趨勢預(yù)測,預(yù)測未來時間測量的狀態(tài);根據(jù)預(yù)測得到的未來汽車狀態(tài),通過相平面和橫擺角速度門限值的原理進(jìn)行預(yù)穩(wěn)定性判斷;當(dāng)汽車即將失穩(wěn)時,計(jì)算需要的橫擺力矩并開啟預(yù)穩(wěn)定性控制模式,并通過扭矩矢量分配的方法進(jìn)行四輪扭矩分配,得到四輪需要分配的扭矩;

5、所述控制執(zhí)行模塊用于根據(jù)中央處理模塊計(jì)算得出的結(jié)果,向驅(qū)動電機(jī)發(fā)出扭矩控制指令,使四輪扭矩達(dá)到計(jì)算扭矩。

6、進(jìn)一步的技術(shù)方案,所述本車車輛結(jié)構(gòu)固定參數(shù)信息包括車輪轉(zhuǎn)動慣量、輪胎有效半徑、車身轉(zhuǎn)動慣量以及質(zhì)心到前后軸距離。

7、本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于,一種基于狀態(tài)估計(jì)的分布式驅(qū)動預(yù)穩(wěn)定控制方法,包括以下步驟:

8、步驟1:利用方向盤轉(zhuǎn)角傳感器采集方向盤轉(zhuǎn)角,利用輪速傳感器采集四輪的輪速,利用加速度傳感器采集車輛縱向和側(cè)向加速度,接受來自車輛參數(shù)單元的汽車參數(shù);

9、步驟2:根據(jù)車輪扭矩、車輪轉(zhuǎn)動慣量以及輪胎有效半徑,運(yùn)用滑膜觀測器原理,計(jì)算車輛四個車輪的縱向力;

10、步驟3:根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角,基于汽車自身轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動比,計(jì)算汽車前輪轉(zhuǎn)角;

11、步驟4:根據(jù)車輛橫擺轉(zhuǎn)動慣量、質(zhì)心到前軸的距離以及質(zhì)心到后軸的距離,用滑膜觀測器原理,計(jì)算車輛前軸的側(cè)向力與后軸的側(cè)向力;

12、步驟5:根據(jù)車輛的輪胎縱向力與側(cè)向力以及車輛自身參數(shù),運(yùn)用無跡卡爾曼濾波原理計(jì)算汽車質(zhì)心側(cè)偏角、橫擺角速度及車速;

13、步驟6:根據(jù)汽車質(zhì)心側(cè)偏角、橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角加速度以及橫擺角加速度,基于泰勒展開式的趨勢預(yù)測原理,預(yù)測汽車下一時刻的狀態(tài);

14、步驟7:根據(jù)得到的車輛預(yù)測橫擺角速度與質(zhì)心側(cè)偏角,基于相平面理論和橫擺角速度門限值的原理,判斷汽車的預(yù)穩(wěn)定性;

15、步驟8:根據(jù)理想橫擺角速度與橫擺角速度偏差,基于模型預(yù)測控制算法的原理,計(jì)算車輛即將失穩(wěn)時所需要的恢復(fù)穩(wěn)定的橫擺角速度;

16、步驟9:根據(jù)車輛四輪輪荷負(fù)載最小的方法,基于二次規(guī)劃的方法,進(jìn)行扭矩矢量分配;

17、步驟10:根據(jù)計(jì)算得到的扭矩,運(yùn)用pid算法控制驅(qū)動電機(jī)輸出理想的扭矩。

18、進(jìn)一步的技術(shù)方案,在所述步驟2中,汽車輪胎縱向力的計(jì)算公式如下:

19、;

20、;

21、式中,為驅(qū)動輪扭矩,i=fl、fr、rl、rr;為驅(qū)動輪縱向力,i=fl、fr、rl、rr;為輪胎有效半徑;為車輪轉(zhuǎn)動慣量;為縱向輪胎力滑膜增益;為縱向輪胎力反饋增益;為驅(qū)動輪角速度;為驅(qū)動輪角速度觀測值;為驅(qū)動輪角加速度觀測值;為調(diào)節(jié)參數(shù)。

22、進(jìn)一步的技術(shù)方案,在所述步驟3中,汽車前輪轉(zhuǎn)角的計(jì)算公式如下:

23、;

24、式中,為方向盤轉(zhuǎn)角 ,為前輪轉(zhuǎn)角 ,q為轉(zhuǎn)向器傳動比。

25、進(jìn)一步的技術(shù)方案,在所述步驟4中,汽車輪胎縱向力的計(jì)算公式如下:

26、;

27、;

28、;

29、式中,為橫擺角加速度觀測值,為橫擺角速度觀測值,為車輛橫擺角速度,為車輛質(zhì)心縱向加速度,m為車輛質(zhì)量,為質(zhì)心到前軸的距離,為質(zhì)心到后軸的距離,為轉(zhuǎn)動慣量,為車輛前軸縱向力,為車輛前軸側(cè)向力,為車輛后軸側(cè)向力,為前軸側(cè)向輪胎力滑膜增益,為前軸側(cè)向輪胎力反饋增益,為后軸側(cè)向輪胎力滑膜增益,為后軸側(cè)向輪胎力反饋增益。

30、進(jìn)一步的技術(shù)方案,在所述步驟5中,基于無跡卡爾曼濾波的汽車狀態(tài)的觀測方法如下:

31、其中系統(tǒng)的狀態(tài)變量,輸入變量,觀測量,系統(tǒng)狀態(tài)方程為:

32、;

33、;

34、觀察方程為:

35、;

36、;

37、式中,為車輛橫擺角速度 ,為車輛質(zhì)心側(cè)偏角 ,為車輛縱向速度。

38、進(jìn)一步的技術(shù)方案,在所述步驟6中,基于泰勒展開式的趨勢預(yù)測預(yù)測得到汽車狀態(tài)為:

39、;

40、;

41、式中:t為當(dāng)前時間,為預(yù)測時間。

42、進(jìn)一步的技術(shù)方案,在所述步驟7中,趨勢預(yù)測預(yù)測得到汽車狀態(tài)為:

43、;

44、;

45、式中:、為穩(wěn)定性邊界系數(shù),為理想橫擺角速度,為橫擺角速度門限值。

46、進(jìn)一步的技術(shù)方案,在所述步驟8中,基于模型預(yù)測控制理論的橫擺力矩的計(jì)算如下:

47、;

48、;

49、式中:;;;;;;為車輛縱向速度,為車輛前軸側(cè)偏剛度,為車輛后軸側(cè)偏剛度,為橫擺力矩。

50、進(jìn)一步的技術(shù)方案,在所述步驟9中,基于輪胎負(fù)荷最小的扭矩分配的代價函數(shù)為:

51、;

52、式中:j為代價函數(shù),為驅(qū)動輪各輪垂向力(i=fl、fr、rl、rr),為路面附著系數(shù)。

53、進(jìn)一步的技術(shù)方案,在所述步驟10中,四輪扭矩的分配如下:

54、;

55、;

56、式中,為比例系數(shù);為比例系數(shù) ;為積分時間;為驅(qū)動輪各輪期望扭矩,i=fl、fr、rl、rr;為驅(qū)動輪各輪實(shí)際扭矩,i=fl、fr、rl、rr。

57、本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于狀態(tài)估計(jì)的分布式驅(qū)動預(yù)穩(wěn)定控制系統(tǒng)及方法,可以根據(jù)傳感器采集到的當(dāng)前反饋信號估計(jì)車輛在行駛過程中的輪胎力與行駛狀態(tài),并且通過狀態(tài)估計(jì)與預(yù)測值來判斷車輛的未來一段時間內(nèi)的穩(wěn)定性,在車輛即將處于不穩(wěn)定的情況下進(jìn)行干預(yù)。與傳統(tǒng)穩(wěn)定性控制方法相比,預(yù)穩(wěn)定控制策略可以提前激活車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng),有效克服在車輛穩(wěn)定性控制中存在一定的控制滯后的問題。降低橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角的平均誤差,顯著提高車輛的穩(wěn)定性能。

當(dāng)前第1頁1 2 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊!
1
洱源县| 观塘区| 南靖县| 江川县| 铁岭市| 曲麻莱县| 嘉禾县| 河东区| 双辽市| 长泰县| 通州市| 安丘市| 泸定县| 泗阳县| 济阳县| 呼和浩特市| 大城县| 阳原县| 美姑县| 财经| 嵊泗县| 长宁县| 平阴县| 松阳县| 全南县| 沁阳市| 耒阳市| 泰安市| 阳谷县| 商城县| 宜兴市| 伊春市| 北宁市| 安吉县| 寿宁县| 奈曼旗| 金乡县| 沭阳县| 吐鲁番市| 巢湖市| 蓬莱市|