电动汽车纵向速度 MPC 控制器
随着电动汽车的广泛使用，对车辆控制系统性能的要求也越来越高。其中，纵向速度控制是电动汽车
控制系统中重要的一部分，它能够影响车辆的加速性能、舒适性以及能量利用效率。为了实现对电动
汽车纵向速度的精确控制，一种基于模型预测控制（MPC）的上层控制器和下层控制器被广泛应用。
上层控制器采用 MPC 控制器，其输入为车辆纵向速度和纵向加速度，输出为期望加速度，并对加速度
增加进行约束。MPC 控制器能够通过对未来一段时间内的系统行为进行模拟，进行优化求解，从而实
现对车辆纵向速度的精确控制。通过控制期望加速度，可以使车辆跟踪上期望纵向速度曲线，从而提
高驾驶的舒适性和安全性。
下层控制器则是根据车辆的制动根据逆向纵向动力学模型搭建和车辆的驱动根据电机 MAP 图搭建。制
动部分通过对逆向纵向动力学模型的建模，实现对制动力的精确控制，从而实现对车辆纵向速度的控
制。驱动部分通过电机 MAP 图的搭建，实现对驱动力的精确控制，从而实现对车辆纵向速度的控制。
下层控制器还包含驱动制动切换逻辑、PID 控制器等模块，能够根据实际需求进行控制策略的切换和
参数的调整。
通过上层控制器和下层控制器的协同作用，电动汽车纵向速度 MPC 控制器能够实现对正弦速度曲线和
五次多项式速度曲线的速度和加速度的准确跟踪。无论是平稳的正弦速度曲线还是复杂的五次多项式
速度曲线，MPC 控制器能够通过对控制变量的优化求解，实现对车辆纵向速度的精确控制。这不仅能
够提高驾驶的舒适性和安全性，还能够有效提升电动汽车的能量利用效率。
综上所述，电动汽车纵向速度 MPC 控制器通过上层控制器和下层控制器的协同作用，实现对车辆纵向
速度的精确控制。上层控制器采用 MPC 控制器，能够根据车辆纵向速度和纵向加速度进行优化求解，
输出期望加速度。下层控制器根据逆向纵向动力学模型和电机 MAP 图搭建，实现对制动力和驱动力的
精确控制。通过这样的控制方式，电动汽车纵向速度 MPC 控制器能够实现对正弦速度曲线和五次多项
式速度曲线的速度和加速度的准确跟踪。这种控制方法不仅提高了车辆的舒适性和安全性，还能够有
效提升电动汽车的能量利用效率。
