分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法技术

本发明专利技术公开了一种分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、汽车转向时获取驱动车轮的轮速；S2、以一个驱动车轮的轮速为基准轮速，根据Ackermann转向模型逆推其余驱动车轮的决策期望轮速；S3、每个所述驱动车轮的电机的输出转矩由PI控制器控制，所述PI控制器的输入为驱动车轮的实时轮速与决策期望轮速的差值，所述PI控制器的输出为电机的输出转矩系数，所述PI控制器的比例参数为预先设定，所述PI控制器的积分参数通过模糊控制器控制；所述模糊控制器的输出为积分参数，所述模糊控制器的输入为驱动轮胎压变化率以及车辆横摆角速度变化率。本发明专利技术通过PI控制器和模糊控制结合，由驱动轮胎压变化率以及车辆横摆角速度变化率控制各轮轮速，保证车辆稳定。保证车辆稳定。保证车辆稳定。

【技术实现步骤摘要】
分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法


[0001]本专利技术涉及一种电动汽车轮速控制方法，特别是一种分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法。

技术介绍

[0002]理想状态下各轮转弯半径及驱动轮转速关系，对于传统车辆来说，可通过机械式差速器分配驱动力矩，并实现差速功能。对于分布式独立驱动电动轮汽车来说，由于缺少了机械式差速器的约束，两侧驱动轮的转速和转矩控制更为复杂且具有转速转矩分配的灵活性。四轮相互独立的自由驱动，即使在完成的轮速控制规划情况下，仍然难免出现轮间拖拽的现象。一旦出现轮间拖拽现象，单个轮胎的滑移率以及轮胎侧偏刚度就会脱离原本的估算范围，导致原本的轮速控制方案或者转矩输出控制方法出现偏差，从而导致整车的行驶稳定性。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术缺陷，本专利技术的任务在于提供一种分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法，杜绝车轮间的拖拽现象出现，保证车辆的行驶稳定性。
[0004]本专利技术技术方案如下：一种分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法，包括以下步骤：
[0005]S1、汽车转向时获取驱动车轮的轮速；
[0006]S2、以一个驱动车轮的轮速为基准轮速，根据Ackermann转向模型逆推驱动车轮的决策期望轮速；
[0007]S3、每个所述驱动车轮的电机的输出转矩由PI控制器控制，所述PI控制器的输入为驱动车轮的实时轮速与决策期望轮速的差值，所述PI控制器的输出为电机的输出转矩系数，所述PI控制器的比例参数为预先设定，所述PI控制器的积分参数通过模糊控制器控制；所述模糊控制器的输出为积分参数，所述模糊控制器的输入为驱动轮胎压变化率以及车辆横摆角速度变化率。
[0008]进一步地，所述步骤S2中以一个驱动车轮的轮速为基准轮速时，计算各个驱动车轮的轮速变化率，以所有驱动车轮中轮速变化率最小的驱动车轮的实时轮速为基准轮速。
[0009]进一步地，所述步骤S2中设定若干时间段，每个时间段内分别以一个驱动车轮的轮速为基准轮速，根据Ackermann转向模型逆推驱动车轮的期望轮速，由各个所述时间段的期望轮速的平均值作为驱动车轮的决策期望轮速。
[0010]进一步地，所述每个时间段内均以所有驱动车轮中轮速变化率最小的驱动车轮的实时轮速为基准轮速。
[0011]进一步地，所述驱动轮胎压变化率、所述车辆横摆角速度变化率和所述积分参数均设为五个模糊集。
[0012]进一步地，所述驱动轮胎压变化率的模糊集设为P1、P2、P3、P4和P5，所述车辆横摆
角速度变化率的模糊集设为A1、A2、A3、A4和A5，所述积分参数的模糊集设为I1、I2、I3、I4和I5，所述积分参数的模糊推理规则为：当所述驱动轮胎压变化率为P1且所述车辆横摆角速度变化率为A1、A2或A3时，所述积分参数为I3；当所述驱动轮胎压变化率为P1且所述车辆横摆角速度变化率为A4时，所述积分参数为I4；当所述驱动轮胎压变化率为P1且所述车辆横摆角速度变化率为A5时，所述积分参数为I5；当所述驱动轮胎压变化率为P2且所述车辆横摆角速度变化率为A1时，所述积分参数为I2；当所述驱动轮胎压变化率为P2且所述车辆横摆角速度变化率为A2或A3时，所述积分参数为I3；当所述驱动轮胎压变化率为P2且所述车辆横摆角速度变化率为A4或A5时，所述积分参数为I5；当所述驱动轮胎压变化率为P3且所述车辆横摆角速度变化率为A1或A2时，所述积分参数为I2；当所述驱动轮胎压变化率为P3且所述车辆横摆角速度变化率为A3时，所述积分参数为I3；当所述驱动轮胎压变化率为P3且所述车辆横摆角速度变化率为A4时，所述积分参数为I4；当所述驱动轮胎压变化率为P3且所述车辆横摆角速度变化率为A5时，所述积分参数为I5；当所述驱动轮胎压变化率为P4或P5且所述车辆横摆角速度变化率为A1时，所述积分参数为I1；当所述驱动轮胎压变化率为P4或P5且所述车辆横摆角速度变化率为A2时，所述积分参数为I2；当所述驱动轮胎压变化率为P4或P5且所述车辆横摆角速度变化率为A3时，所述积分参数为I3；当所述驱动轮胎压变化率为P4且所述车辆横摆角速度变化率为A4或A5时，所述积分参数为I4；当所述驱动轮胎压变化率为P5且所述车辆横摆角速度变化率为A4时，所述积分参数为I3；当所述驱动轮胎压变化率为P5且所述车辆横摆角速度变化率为A5时，所述积分参数为I4。
[0013]进一步地，所述驱动轮胎压变化率的论域设为[
‑
1，4]，所述模糊集P1的隶属度函数为三角形函数，对应的驱动轮胎压变化率的论域为[
‑
1，0]，驱动轮胎压变化率为
‑
1时P1隶属度为1，驱动轮胎压变化率为0时P1隶属度为0；所述模糊集P2的隶属度函数为三角形函数，对应的驱动轮胎压变化率的论域为[
‑
0.5，0.5]；所述模糊集P3的隶属度函数为三角形函数，对应的驱动轮胎压变化率的论域为[0，2]；所述模糊集P4的隶属度函数为三角形函数，对应的驱动轮胎压变化率的论域为[1，4]；所述模糊集P5的隶属度函数为梯形函数，对应的驱动轮胎压变化率的论域为[2.5，5]，驱动轮胎压变化率为2.5时P5隶属度为0，驱动轮胎压变化率为[3，4]时P5隶属度为1。
[0014]进一步地，所述车辆横摆角速度变化率的论域设为[
‑
8，8]，所述模糊集A1的隶属度函数为梯形函数，对应的车辆横摆角速度变化率的论域为[
‑
8，
‑
3]，车辆横摆角速度变化率为[
‑
8，
‑
7]时A1隶属度为1，车辆横摆角速度变化率为
‑
3时A1隶属度为0；所述模糊集A2的隶属度函数为三角形函数，对应的车辆横摆角速度变化率的论域为[
‑
5，
‑
1]；所述模糊集A3的隶属度函数为三角形函数，对应的车辆横摆角速度变化率的论域为[
‑
3，3]；所述模糊集A4的隶属度函数为三角形函数，对应的车辆横摆角速度变化率的论域为[1，5]；所述模糊集A5的隶属度函数为梯形函数，对应的车辆横摆角速度变化率的论域为[3，8]，驱动轮胎压变化率为3时A5隶属度为0，车辆横摆角速度变化率为[7，8]时A5隶属度为1。
[0015]进一步地，所述积分参数的论域设为[0.8，1.2]，所述模糊集I1、I2、I3、I4和I5的隶属度函数为三角形函数，所述模糊集I1对应的积分参数的论域为[0.8，0.85]，所述积分参数为0.8时I1隶属度为1，所述积分参数为0.85时I1隶属度为0；所述模糊集I2对应的积分参数的论域为[0.8，0.9]；所述模糊集I3对应的积分参数的论域为[0.85，1.15]，所述模糊集I4对应的积分参数的论域为[1.1，1.2]，所述模糊集I5对应的积分参数的论域为[1.15，
1.2]，所述积分参数为1.15时I5隶属度为0，所述积分参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、汽车转向时获取驱动车轮的轮速；S2、以一个驱动车轮的轮速为基准轮速，根据Ackermann转向模型逆推驱动车轮的决策期望轮速；S3、每个所述驱动车轮的电机的输出转矩由PI控制器控制，所述PI控制器的输入为驱动车轮的实时轮速与决策期望轮速的差值，所述PI控制器的输出为电机的输出转矩系数，所述PI控制器的比例参数为预先设定，所述PI控制器的积分参数通过模糊控制器控制；所述模糊控制器的输出为积分参数，所述模糊控制器的输入为驱动轮胎压变化率以及车辆横摆角速度变化率。2.根据权利要求1所述的分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法，其特征在于，所述步骤S2中以一个驱动车轮的轮速为基准轮速时，计算各个驱动车轮的轮速变化率，以所有驱动车轮中轮速变化率最小的驱动车轮的实时轮速为基准轮速。3.根据权利要求1所述的分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法，其特征在于，所述步骤S2中设定若干时间段，每个时间段内分别以一个驱动车轮的轮速为基准轮速，根据Ackermann转向模型逆推驱动车轮的期望轮速，由各个所述时间段的期望轮速的平均值作为驱动车轮的期望轮速。4.根据权利要求3所述的分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法，其特征在于，所述每个时间段内均以所有驱动车轮中轮速变化率最小的驱动车轮的实时轮速为基准轮速。5.根据权利要求1所述的分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法，其特征在于，所述驱动轮胎压变化率、所述车辆横摆角速度变化率和所述积分参数均设为五个模糊集。6.根据权利要求5所述的分布式独立驱动电动汽车转向时轮间差速防拖拽控制方法，其特征在于，所述驱动轮胎压变化率的模糊集设为P1、P2、P3、P4和P5，所述车辆横摆角速度变化率的模糊集设为A1、A2、A3、A4和A5，所述积分参数的模糊集设为I1、I2、I3、I4和I5，所述积分参数的模糊推理规则为：当所述驱动轮胎压变化率为P1且所述车辆横摆角速度变化率为A1、A2或A3时，所述积分参数为I3；当所述驱动轮胎压变化率为P1且所述车辆横摆角速度变化率为A4时，所述积分参数为I4；当所述驱动轮胎压变化率为P1且所述车辆横摆角速度变化率为A5时，所述积分参数为I5；当所述驱动轮胎压变化率为P2且所述车辆横摆角速度变化率为A1时，所述积分参数为I2；当所述驱动轮胎压变化率为P2且所述车辆横摆角速度变化率为A2或A3时，所述积分参数为I3；当所述驱动轮胎压变化率为P2且所述车辆横摆角速度变化率为A4或A5时，所述积分参数为I5；当所述驱动轮胎压变化率为P3且所述车辆横摆角速度变化率为A1或A2时，所述积分参数为I2；当所述驱动轮胎压变化率为P3且所述车辆横摆角速度变化率为A3时，所述积分参数为I3；当所述驱动轮胎压变化率为P3且所述车辆横摆角速度变化率为A4时，所述积分参数为I4；当所述驱动轮胎压变化率为P3且所述车辆横摆角速度变化率为A5时，所述积分参数为I5；当所述驱动轮胎压变化率为P4或P5且所述车辆横摆角速度变化率为A1时，所述积分参数为I1；当所述驱动轮胎压变化率为P4或P5且所述车辆横摆角速度变化率为A2时，所述积分参数为I2；当所述驱动轮胎压变化率为
P4或P5且所述车辆横摆角速度变化率为A3时，所述积分参数为I3；当所述驱动轮胎压变化率为P4且所述车辆横...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文俊，王巍，刘竹星，王耀，陈庆樟，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：