[发明专利]一种轮毂驱动电动汽车底盘协调控制系统

摘要

本发明公开一种轮毂驱动电动汽车底盘协调控制系统，该系统主要由信号处理层、顶层协调控制层、底层子系统控制层及执行层组成。信号处理层利用车辆参考模型获得多源输入下动力学响应的期望值，并将期望值与实际值的差值信号传递给顶层协调控制层；协调控制层根据信号处理层传递过来的信号及采集到的车辆动力学响应值对车辆运行状态进行判断，并根据制定的控制目标和控制策略对底层子系统控制层进行任务分配；各子系统控制器在接收到协调控制层的指令后，按各自的控制规则指令各自子系统执行层工作，实现车辆动力学的控制。该系统不仅可以避免车辆运行时各子系统各行其是而产生的控制干涉，且协调层和各子系统是相互独立的，具有较高的可靠性。

主权项

1.一种轮毂驱动电动汽车底盘协调控制系统，该系统主要由信号处理层S1、顶层协调控制层S2、子系统控制层S3和执行层S4组成，其特征在于：(1)所述信号处理层S1包括：路面激励S11、电磁激励S12、转向输入S13和参考模型S14，所述信号处理层的作用是利用车辆参考模型S14计算出路面激励S11、电磁激励S12和转向输入S13同时作用下所期望的车辆动力学响应值，并将得到的期望值与实时反馈的实际值进行比较，同时将车辆动力学响应的期望值及其与实际值的差值信号传递给顶层协调控制层S2；(2)所述顶层协调控制层S2则根据信号处理层S1传递过来的各输入信号和采集到的车辆动力学响应的实际值完成如下工作：车辆运行状态的判断S21，控制目标的制定S22，子系统任务的分配S23；所述车辆运行状态的判断S21包括：直线行驶与转向行驶的识别和转向行驶稳态响应类型的识别，所述控制目标的制定S22是指能反映车辆垂向和横向耦合动力学特性的目标函数表达式，所述子系统任务的分配S23是指在完成车辆运行状态的判断S21和控制目标的制定S22后，协调控制系统S2即可根据一定的协调控制规则进行子系统任务的分配S23；(3)所述子系统控制层S3包括：AFS控制器S31、AS控制器S32和DYC控制器S33，各子系统控制器在接收到顶层协调控制层S2的指令后，按照各自的控制规则指令各自子系统执行层工作，实现对车辆耦合动力学的控制；(4)所述执行层S4包括：AFS执行结构S41、AS执行结构S42和DYC执行结构S43和车辆耦合动力学模型S44，所述子系统控制层S3中各子系统控制器发出的控制指令通过各子系统执行结构直接作用于车辆的耦合动力学模型S44，达到控制车辆耦合动力学的目的。