[發明專利]一種用于輪轂電機驅動車輛的穩定性控制方法

有效

• 申請號: 201810044229.3
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108556680B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 張承寧;張勇
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20
• 代理公司: 11430 北京市誠輝律師事務所
• 代理人: 范盈

本發明提供了一種用于輪轂電機驅動車輛的穩定性控制方法，基于分層控制結構設計車輛穩定性控制策略，基于非線性滑模變結構控制實現對車速、橫擺角速度和質心側偏角的非線性聯合控制，基于控制分配的方法控制電機轉矩，該穩定性控制策略能夠明顯提高車輛的操縱穩定性，相對現有技術具有非顯而易見的諸多有益效果。

技術領域

本發明涉及一種插電式混合動力車輛能量管理方法，尤其涉及一種基于深度強化學習的插電式混合動力車輛能量管理方法。

背景技術

當前的輪轂電機驅動車輛在轉向時，通常由制動器產生的制動力產生車輛運動所需的橫擺力矩，從而使得車輛實際橫擺力矩跟蹤參考橫擺角速度。但是這種控制方法削弱了車輛縱向控制效果，并且在質心側偏角不大的情況下有效，當質心側偏角偏大時幾乎失效。為了有效提高車輛穩定性，需要對車輛橫擺角速度和質心側偏角聯合控制。目前，常用的手段是控制橫擺角速度和質心側偏角分別獲得車輛目標橫擺力矩和側向力，但由于車輛不具備獨立轉向系統，這種方法僅在良好工況下才能達到較好的控制效果，而在極限工況下極易達到電機轉矩輸出飽和，電機輸出轉矩難以滿足車輛目標側向力需求。目前，常用的基于控制分配的等式約束方式為輪轂電機驅動車輛分配電機轉矩，既沒有全面考慮輪轂電機外特性、地面附著條件以及摩擦圓約束，也沒有考慮極限工況下電機轉矩分配無結果的問題，同時也忽視了低速和良好附著路面下的性能目標優化。因此，本領域中尚缺乏非線性的控制方法，實現對車速、橫擺角速度和質心側偏角聯合控制，分別獲取車輛目標縱向力和目標橫擺力矩，在輪胎縱向力分配時需要充分考慮輪轂電機外特性、地面附著條件以及摩擦圓約束和性能目標函數，以此提高車輛穩定性控制。

發明內容

針對上述本領域中存在的技術問題，本發明提供了一種用于輪轂電機驅動車輛的穩定性控制方法，具體包括以下步驟：

步驟1、采集所述車輛的縱向車速v_x、橫擺角速度ω_z和質心側偏角β參數。

步驟2、基于所述步驟1中采集的各參數，并結合參考縱向車速v_xdes、參考橫擺角速度ω_zdes和參考質心側偏角β_des構建滑模控制器，獲取運動過程中的目標縱向力，并設計橫擺力矩合成控制器實現車輛運動狀態對參考狀態的跟蹤，以得到目標橫擺力矩。

步驟3、基于所述步驟2中得到的所述目標縱向力和目標橫擺轉矩實現基于最小誤差逼近的輪胎縱向力分配。

步驟4、基于所述步驟3中的所述輪胎縱向力獲得電機轉矩，基于滑模控制結構實現對所述電機轉矩的輸出控制。

進一步地，所述步驟2中所述的構建滑模控制器，具體包括：

建立關于車輛實際運動狀態與參考運動狀態之間偏差的滑模函數，即：

s_β＝β-β_des

上述橫擺角速度增加了偏差的積分項，以消除誤差隨時間積累帶來的誤差，并取等速趨近律，即：