四轮独立驱动电动汽车转向稳定控制.pdf

随着新能源汽车行业的迅速发展，电动汽车技术不断革新，其中四轮独立驱动电动汽车因其卓越的性能受到越来越多的关注。在车辆行驶过程中，转向稳定性是评价电动汽车安全性能的重要指标之一，尤其是在中高速行驶时，轮胎的非线性特性可能使得车辆出现各种不稳定现象，如大摆动、侧滑、过度转向和不足转向，这些问题严重威胁到行车安全。因此，研究者对四轮独立驱动电动汽车的转向稳定控制技术进行了深入研究，提出了有效的分层控制策略。 在这项研究中，上层横摆稳定控制器采用了一种基于图表的滑模控制算法。滑模控制作为一种鲁棒控制策略，其主要优势在于能够应对系统参数的不确定性和外界干扰的影响。在实际应用中，控制器通过对车辆状态和输入进行实时映射，计算并规划出适当的附加横摆力矩来抑制车辆在转向过程中的横摆运动，进而显著提高车辆的横向稳定性。基于图表的方法确保了控制器能够快速响应和具备良好的动态性能。 下层转矩优化分配控制器则采用了模型预测控制方法。模型预测控制是前瞻性控制策略的一种，它根据对未来系统行为的预测来制定当前的控制决策。在四轮独立驱动电动汽车中，每个车轮的驱动力矩可以独立调节，模型预测控制根据预期的行驶条件和车辆动态，有效分配四个轮胎的转矩，防止车辆出现不稳定状态，确保转向行驶的安全性。通过精确控制每个车轮的驱动力矩，可以对车辆进行更为精准的操控，从而在各种路况下都能保持最佳的行驶稳定性。 分层控制结构的提出，使得上层控制器和下层控制器能够协同工作，分别从全局稳定性和执行层面的优化出发，共同实现对四轮驱动电动汽车转向稳定性的有效控制。仿真结果表明，所设计的控制策略能够显著改善车辆在转向时的动态表现，有效避免潜在的不稳定现象，从而保障行车安全性和驾驶舒适性。 这一研究成果对新能源汽车技术的发展具有重要推动作用，不仅为四轮驱动电动汽车的控制策略提供了新的研究方向，还表明了在学术研究中具有广泛的影响力和专业指导价值。结合实际应用案例，如北京华为数字技术有限公司的技术实践，此类控制策略有望在未来的电动汽车设计和控制中得到广泛应用，从而推动整个汽车行业的技术进步和产品质量的提升。随着相关技术的成熟和应用，未来电动汽车用户将能够享受到更加安全、稳定和舒适的驾驶体验。