分布式电动车辆横向稳定性模糊滑模控制研究

"本文主要探讨了分布式电动车辆在高速行驶中的横向稳定性问题，特别是在转弯和变道时可能出现的失稳情况。研究中提出了采用模糊滑模控制的方法来提高车辆的横向稳定性，通过设计模糊滑模控制器来跟踪理想横摆角速度和质心侧偏角，并根据车辆行驶状态实时调整控制器参数。此外，还应用了直接横摆力矩控制（DYC）来计算期望的附加横摆力矩，并基于平均分配原则进行控制分配。仿真结果显示，这种方法能有效控制车辆姿态，提高横向稳定性。关键词包括分布式电动车、模糊滑模控制、横向稳定性以及直接横摆力矩控制。文章指出，由于环境污染和能源危机，电动汽车技术的发展变得尤为重要，而分布式电动汽车因其独特的动力和传动系统，对于横向稳定性控制的研究具有重要意义。过去的研究中，学者们提出过各种控制策略，如分层控制、差速制动控制等，但本文提出的模糊滑模控制策略更注重在高速行驶时的操纵稳定性优化。" 本文是关于分布式电动车辆横向稳定性控制的研究，主要关注在高速行驶中的安全问题，特别是当车辆需要进行快速转向或变道时。作者首先建立了二自由度的车辆动力学模型，用以分析车辆的理想横摆角速度和质心侧偏角。然后，设计了一个模糊滑模控制器，这个控制器可以跟踪理想的横摆角速度和质心侧偏角，并通过车辆的实时反馈信息，利用模糊逻辑动态优化滑模切换函数的系数。模糊逻辑在此起到了适应不确定性和非线性系统行为的作用，使得控制更加灵活和精确。 为了实现横摆力矩的控制，研究中采用了直接横摆力矩控制（DYC）方法，它允许直接计算出所需的附加横摆力矩，从而对车辆的横向动态进行更直接的干预。最后，通过平均分配原则，将计算出的附加横摆力矩合理地分配到各个车轮上，以实现整体的稳定性控制。 通过Matlab/Simulink和Carsim的联合仿真，验证了该模糊滑模控制策略的有效性，结果显示它能显著提高车辆的横向稳定性，有效防止高速行驶中的侧滑、急转和侧翻等危险状况。这一研究为分布式电动汽车的横向稳定性控制提供了新的思路，也为未来相关领域的研究和工程实践提供了理论基础。