四轮驱动电动汽车稳定性与差动转向协调控制算法研究

"四轮驱动电动汽车稳定性与差动转向协调控制研究" 本文主要探讨了四轮驱动电动汽车（4WD Electric Vehicles, 4WDEVs）在稳定性与差动转向协调控制方面的创新方法。由李建华、刘阅、靳立强和田端洋共同完成的研究工作，提出了一种兼顾车辆稳定性和驱动助力转向性能的协调控制算法，尤其适用于四轮独立驱动的电动汽车。 在传统的汽车中，转向和驱动是分开的，但在四轮驱动电动汽车中，由于每个车轮都可以独立控制，这为实现驱动助力转向（Drive-by-Wire Power Steering, DBWPS）提供了可能性。DBWPS系统能够改善车辆的操控性，但同时也对车辆的稳定性提出了挑战。为此，研究团队引入了一个驱动助力转向时助力系数的修正因子ki，该因子可以根据车辆的不同姿态和运行条件进行动态调整。 为实现这个修正因子的智能控制，研究中采用了模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control, FLC）。模糊控制允许控制器根据输入变量的模糊集合理解和决策，从而适应复杂和非线性的系统行为。通过模糊规则，ki可以灵活地调整，以确保在各种工况下都能提供合适的助力，同时保持车辆的稳定性。 协调控制算法的设计包括一个基本的流程框架，它结合了滑模控制器（Sliding Mode Controller, SMC）和模糊逻辑，以实现对车辆状态的实时监控和控制。滑模控制器是一种鲁棒控制策略，可以有效应对系统参数的变化和不确定性，而模糊逻辑则为控制决策提供了灵活性。 为了验证该协调控制策略的可行性，研究人员在Carsim/Simulink联合仿真平台上建立了模型，并进行了仿真测试。结果显示，所提出的协调控制算法成功地平衡了车辆的稳定性和驱动助力转向的性能，提高了电动汽车在复杂行驶情况下的操控性和安全性。 此外，通过双移线和阶跃道路的实车试验，进一步验证了协调控制算法的实际应用效果。这些试验模拟了实际驾驶中可能遇到的紧急避让和路面变化等场景，证明了算法在实际驾驶条件下的有效性。 总结来说，这篇论文提出的协调控制方法为四轮驱动电动汽车的稳定性控制和驱动助力转向性能提供了理论依据和实践方案，对于提高电动汽车的驾驶安全性和舒适性具有重要意义。该研究不仅对电动汽车的控制系统设计有所贡献，也为未来电动汽车技术的发展指明了方向。