分布式驱动电动汽车控制关键技术研究综述.pdf

分布式驱动电动汽车控制系统关键技术研究，涵盖了电动汽车的行驶状态估计、稳定性控制和容错控制三大方面。分布式驱动电动汽车区别于传统汽车的布置形式，没有变速器和传动轴等机械传动结构，而是通过多个独立的电机分别驱动车轮，这种新型车辆的底盘结构简化了，有助于实现轻量化设计，并且可以通过独立控制电机来提升车辆的控制性能和动力学潜力。 行驶状态估计技术对于电动汽车来说至关重要，尤其是考虑到新型分布式驱动配置。在分布式驱动电动汽车中，需要精准地估计车辆的状态参数，如纵向速度、横摆角速度和质心侧偏角等。常用的方法包括扩展卡尔曼滤波算法、容积卡尔曼滤波算法和无迹卡尔曼滤波算法。这些算法能够帮助研究人员和工程师提高对车辆当前状态的了解，以实现更准确的控制。 稳定性控制也是电动汽车的关键控制技术之一。分布式驱动电动汽车由于具有四轮独立驱动和四轮转向的能力，因此在提升车辆稳定性控制方面具有优势。例如，通过协调四个电机的力矩，能够有效提升车辆的横向及纵向稳定性。不过，实现这种协调控制需要解决的关键问题是如何将控制策略与车辆的实际状态紧密结合起来，以达到最佳的控制效果。 容错控制作为保障车辆在执行器、传感器等部件发生故障时仍能保持稳定运行的重要技术，对于提高电动汽车的安全性至关重要。分布式驱动电动汽车由于其冗余系统的特性，使得车辆在面对个别部件故障时，依然能够保持一定水平的运行能力。但同时，因为存在多个执行器和传感器，故障发生的概率也相应增加，因此容错控制的研究不可或缺。目前，已有一些研究采用加权观测融合卡尔曼滤波算法来估计车辆纵向速度，并通过改进的自适应卡尔曼滤波算法来估计车辆的横摆角速度和速度偏差，结合其他车辆状态信息来计算质心侧偏角，从而提升容错控制能力。 在电动汽车的研究热点方面，能量回收技术也值得注意。这项技术利用车辆在制动或减速时的动能转换为电能，从而减少能量消耗并提升续航里程。由于分布式驱动电动汽车底盘结构的简化，使得这种能量回收技术的实施变得更加便捷。不过，车辆传感器的高成本和误差问题，对于实现精确控制和提高控制有效性仍然是一个挑战。 总结来说，分布式驱动电动汽车作为新能源汽车领域的一个研究热点，其控制技术涵盖了从车辆状态参数的准确估计、车辆稳定性的有效控制，到容错控制策略的优化等多个方面。随着电动汽车技术的不断发展，对于这些关键技术的深入研究将会对提升电动汽车的性能、安全性和可靠性起到关键作用。