基于滑模控制与负荷函数的分布式四轮驱动电动汽车横向稳定性控制策略

李宏刚; 王佳欢; 赵强; 李胜琴

doi:10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.04.011

沈阳大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 37 ›› Issue (04) : 361 -369. DOI: 10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.04.011

基于滑模控制与负荷函数的分布式四轮驱动电动汽车横向稳定性控制策略

李宏刚, 王佳欢, 赵强, 李胜琴

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摘要

为了提高四轮驱动电动汽车的横向稳定性，基于四轮驱动电动汽车4个车轮驱动力矩独立且可控制的特性，提出了一种包含上、下2层的控制系统。在上层控制中，构建了基于滑模控制理论的横摆力矩控制器，并设计了PID车速跟随控制器，用以计算维持驾驶员期望速度行驶所需的总纵向力矩。在下层控制系统中，以路面附着负荷函数为优化目标，对4个车轮的驱动力矩进行优化分配，采用拉格朗日乘子法解决最优约束问题。通过Carsim与Simulink联合仿真平台，对所提出控制策略进行验证，并与传统PID控制策略进行对比。仿真结果表明，优化滑模控制策略能够有效预防车辆失稳和打滑现象，显著提高了汽车转弯行驶时的横向稳定性与驾驶安全性。