[发明专利]用于分布式驱动电动汽车的附加横摆力矩实时控制方法

说明书

本发明涉及一种用于分布式驱动电动汽车的附加横摆力矩实时控制方法，包括以下步骤：获取车辆实时运动状态，并输入车辆动力学模型中，以车辆横摆角速度和车辆质心侧偏角作为跟踪目标，并对作动能量进行抑制，对附加横摆力矩进行优化计算，获取各个轮胎的附加横摆力矩的分配量；优化计算过程中，分别构建了车辆质心侧偏角关于附加横摆力矩的线性表达以及车辆横摆角速度关于附加横摆力矩的线性表达，从而进行附加横摆力矩的寻优计算。与现有技术相比，本发明具有对期望横摆角速度的跟踪和质心侧偏角的抑制均能实现较好的控制效果，且计算耗时短，能够满足实时性要求等优点。

技术领域

本发明涉及分布式驱动电动汽车底盘控制领域，尤其是涉及用于分布式驱动电动汽车的附加横摆力矩实时控制方法。

背景技术

电动汽车的行驶稳定控制是关系汽车安全行驶的一项重要性能，分布式驱动电动汽车因其极高的控制自由度和灵活高效的控制性能受到业内的广泛关注。为保证车辆能够稳定行驶，分布式驱动电动汽车通过跟踪上层控制器决策出的期望附加横摆力矩实现对四轮电机驱动扭矩进行附加转矩控制补偿，达到调控车辆运动状态，保持车辆稳定行驶的目的。因此，分布式驱动电动汽车附加横摆力矩决策方法对于实现车辆稳定性控制极为重要。然而，现有分布式驱动电动汽车附加横摆力矩决策方法存在以下问题：

1.现有横摆力矩决策方法研究中，大多设计滑膜控制器实现对车辆期望附加横摆力矩的计算，如专利CN 111959288 B、专利CN 113147422 A等。但是基于滑膜理论的横摆力矩决策方法设计本质是基于误差跟踪的反馈控制方法，其基于期望车辆状态与实际状态的误差得到附加横摆力矩的显式表达式，因此所决策出的控制量对于整个系统而言不是最优控制量，故难以保证达到最优控制效果。

2.在现有基于优化的分布式驱动电动汽车附加横摆力矩决策方法研究中，大多采用模型预测控制(MPC)实现对附加横摆力矩的优化决策。由于MPC滚动优化的特点，基于MPC的附加横摆力矩优化问题求解往往需要耗时较长。此外模型复杂程度也对求解时间影响较大。对于非线性模型，求解MPC优化问题需要特定求解器，这更加剧对算力和计算时间的需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于分布式驱动电动汽车的附加横摆力矩实时控制方法，保证较好的控制效果且降低计算耗时。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于分布式驱动电动汽车的附加横摆力矩实时控制方法，包括以下步骤：

获取车辆实时运动状态，并输入预先构建的车辆动力学模型中，以车辆横摆角速度和车辆质心侧偏角作为跟踪目标，并对作动能量进行抑制，对附加横摆力矩进行优化计算，获取各个轮胎的附加横摆力矩的分配量；

所述优化计算过程中，分别构建了车辆质心侧偏角关于附加横摆力矩的线性表达以及车辆横摆角速度关于附加横摆力矩的线性表达，从而进行附加横摆力矩的寻优计算。

进一步地，所述车辆动力学模型的表达式为：