轮毂电机驱动汽车差动助力转向与横摆稳定性协调控制

摘要

差动助力转向系统在转向助力时产生附加横摆力矩，影响车辆操纵稳定性，需要进行综合协调控制。针对轮毂电机驱动汽车，设计指数型差动助力转向助力特性曲线，提出差动助力转向系统控制策略；针对差动助力转向所产生的附加横摆力矩，基于分层控制原理，设计了差动助力与横摆稳定性协调控制策略，上层控制器基于模糊PID原理进行横摆力矩的计算，下层控制器分别依据差动助力转向要求调整前轮驱动力矩，依据横摆稳定性需求调整后轮驱动力矩，使4个车轮的转矩分配满足横摆稳定性的需求。仿真结果表明：相比于无控制，双移线高速工况下协调控制的横向位移降低了0.46 m,相比于单独差动助力转向控制，横向位移降低了0.89 m;相比于单独差动助力转向控制，协调控制下的质心侧偏角降低了0.005 rad,横摆角速度降低了0.006 rad/s,其他实验工况下协调控制的横向位移、质心侧偏角以及横摆角速度的最大偏差量也均有所下降。

关键词

差动助力转向 / 横摆稳定性 / 轮毂电机 / 协调控制 / 模糊PID