基于模糊控制器集成的电动汽车牵引与稳定性控制

恶劣路况会导致车辆横摆失稳与牵引力丧失。为补偿此类工况下的不稳定性，必须采取纠正措施。与机械差速器相比，电子差速器可独立控制两个驱动轮，并提供生成更有效纠正手段的途径。作为汽车牵引与稳定性问题的解决方案，本研究开发了一种用于车辆电子差速器的控制器，该差速器由两个程控后轮电机组成。控制算法可适应变化的路况。牵引力通过基于电机反作用转矩观测器的滑移率估计来控制，横摆稳定性则通过跟踪利用估计轮胎侧偏刚度计算的参考横摆角速度来实现。采用递推最小二乘算法估计侧偏刚度。测量了车辆横摆角速度及其纵向与横向加速度，并利用观测器估计车身侧偏角。采用模糊推理系统将独立开发的牵引控制与横摆控制方案集成。模糊推理系统根据牵引与横摆稳定性控制器的输出，修正由驾驶员输入产生的指令电压。利用车辆仿真器对集成控制器进行数值仿真。在赛道仿真中，均方根滑移率误差降低了 96.14%，均方根横摆角速度误差降低了 88.17%。在 40 km/h 与 100 km/h 的双移线测试中，均方根横摆角速度误差分别降低了 86.96% 与 92.34%。