轮毂驱动电动汽车差动助力转向控制设计

摘要

配备轮毂电机的分布式驱动电动汽车四轮转矩独立可控,控制转矩分配可实现先进的车辆动力学控制,为差动助力转向提供了硬件基础.合理分配电机输出转矩可以在保证车辆纵向驱动力需求的同时提供转向助力,改善车辆在常规工况的操纵性,并为车辆机械转向系统故障的容错控制提供新方法.基于差动助力转向的基本原理及助力特性,提出一种基于参考转向盘力矩的转向盘力矩直接控制策略,结合抗积分饱和变参数PI控制算法,开发分布式驱动电动汽车差动助力转向控制器,并进行转向系统参数灵敏度分析和控制系统稳定性分析;设计机械转向系统故障容错策略.Carsim与Simulink联合仿真结果表明:常规工况,所开发的控制器在保证车辆的操纵稳定性的同时,有效地减小了驾驶员的操纵负担;在机械转向系统故障的换道工况,所开发的控制器实现了车辆的独立换道,提高了车辆行驶的安全性.