[发明专利]一种基于模型预测的电动汽车防抱死控制方法

摘要

一种基于模型预测的电动汽车防抱死控制方法，其特征在于，该方法包括期望滑移率模块、轮胎数据处理器、MPC控制器、Carsim汽车模型、滑移率计算模块、制动力矩分配模块。期望滑移率模块用于确定期望的滑移率，轮胎数据处理器用于确定轮胎纵向力与轮胎纵向刚度；MPC控制器根据当前汽车纵向速度、滑移率，优化求解出四个车轮的制动力矩，前轮制动力矩直接输入给CarSim汽车模型，后轮制动力矩输入给制动力矩分配模块；CarSim汽车模型用于输出汽车的实际运动状态信息，包括汽车纵向速度、车轮转速；滑移率计算模块根据输出的汽车纵向速度、车轮转速计算滑移率；制动力矩分配模块对后轮制动力矩进行分配，确定出液压制动力矩和电机再生制动力矩，输入给CarSim汽车模型。

主权项

1.一种基于模型预测的电动汽车防抱死控制方法，其特征在于，该方法包括期望滑移率模块、轮胎数据处理器、MPC控制器、Carsim汽车模型、滑移率计算模块、制动力矩分配模块；期望滑移率模块用于确定期望的滑移率，轮胎数据处理器用于确定轮胎纵向力与轮胎纵向刚度；MPC控制器根据当前时刻汽车纵向速度、滑移率，并结合期望的滑移率，优化求解出四个车轮的制动力矩，前轮制动力矩直接输入给CarSim汽车模型，后轮制动力矩输入给制动力分配模块；CarSim汽车模型用于输出汽车的实际运动状态信息，包括汽车纵向速度、车轮转速；滑移率计算模块根据CarSim汽车模型输出的汽车纵向速度、车轮转速计算得到滑移率；制动力矩分配模块对后轮制动力矩进行再分配，分别确定出液压制动力矩和电机再生制动力矩，输入给CarSim汽车模型，实现紧急工况下的滑移率跟踪控制；该方法包括以下步骤：步骤1、根据轮胎纵向力与滑移率的关系曲线，确定期望的滑移率：λref＝λp (1)其中：λp为轮胎纵向力最大值所对应的滑移率；步骤2、设计轮胎数据处理器，为了获得轮胎的非线性特性，基于Pacejka轮胎模型，获取不同路面附着系数下的轮胎纵向力与滑移率的关系曲线，即轮胎纵向滑移特性三维图；获取不同路面附着系数下的轮胎纵向力对滑移率导数与滑移率的关系曲线，得到轮胎纵向刚度三维图；轮胎数据处理器将实际的滑移率和路面附着系数分别输入到轮胎纵向滑移特性三维图和轮胎纵向刚度三维图，通过线性插值法分别获得轮胎纵向力和轮胎纵向刚度C*，并输出给MPC控制器；在每个控制周期轮胎数据处理器更新一次轮胎纵向力和轮胎纵向刚度C*数据；其中：Pacejka轮胎模型如下： F x = μD x s i n ( C x a t a n ( A - E x ( A - arctan A ) ) ) , A = B x · λ - - - ( 2 ) ]]> C x = b 0 ; D x = b 1 F z 2 + b 2 F z ; B x = b 3 F Z 2 + b 4