四轮独立驱动电动车转向驱动的转矩协调控制

四轮独立驱动电动车转向驱动的转矩协调控制

王庆年;张缓缓;靳立强

【摘 要】通过对四轮独立驱动电动汽车进行转矩协调控制进行动力学理论分析,表明转矩协调控制可以增强车辆的动力性以及弯道极限行驶性能,提高车辆的操纵性和稳定性.提出采用BP神经网络PID控制方法协调驱动力矩.利用建立的四轮独立驱动电动车7自由度模型进行了阶跃输入、稳态回转和正弦输入仿真.仿真结果表明:提出的转矩协调方法改善了车辆的操纵性和稳定性.

【期刊名称】《吉林大学学报（工学版）》

【年(卷),期】2007(037)005

【总页数】5页(P985-989)

【关键词】车辆工程;电动车;独立驱动;转矩协调控制;BP神经网络

【作 者】王庆年;张缓缓;靳立强

【作者单位】吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春,130022;吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春,130022;吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春,130022

【正文语种】中 文

【中图分类】工业技术

第 3 7 卷 第 5 期 吉林 大 学 学 报 （ 工 学 版 ） Vol.3 7 N 。． 5 20 0 7 年 9 月 Jo u r n al o f Jili n U ni v e r sity ( E n g i n e e ri n g a n d T e c h n ol o g y E diti o n) Se p t.2 0 0 7四轮 独 立 驱 动 电 动 车 转 向 驱 动 的 转 矩 协 调 控 制王 庆 年 ， 张 缓 缓 ， 靳 立 强（吉 林 大 学 汽 车动 态 模 拟 国 家 重 点 实 验 室 ， 长 春 1 3 0 0 2 2）摘 要 ： 通 过 对 四 轮 独 立 驱 动 电 动 汽 车 进 行 转 矩 协调 控 制 进 行 动力 学 理 论 分析 ， 表 明 转 矩 协调控 制 可 以 增 强 车 辆 的 动力 性 以 及 弯 道 极 限 行 驶 性 能 ， 提 高 车 辆 的 操 纵 性 和 稳 定 性 。 提 出 采 用B P 神 经 网 络 P I D 控 制 方 法 协调 驱 动力 矩 。 利 用 建 立 的 四 轮 独 立 驱 动 电 动 车 7 自 由度 模 型 进行 了 阶 跃 输 入 、 稳 态 回 转 和 正 弦 输 入 仿 真 。 仿 真结 果 表 明 ： 提 出 的 转 矩 协调 方 法 改善 了 车 辆 的操 纵 性 和 稳 定 性 。 关键 词 ： 车 辆 工 程 ；电 动 车；独 立 驱 动； 转 矩 协调 控 制 , B P 神 经 网 络中 图 分 类 号 ： U 4 6 9.7 2 文 献 标 识 码 ： A 文 章 编 号 ：1 6 7 1 -5 4 9 7 ( 2 0 0 7 ) 0 5 - 0 9 8 5 - 0 5T o r q u e c o - o r d i n a t e d c o n t r ol o f f o u r - w h e el i n d e p e n d e n t dri v e el e c t ri c v e h i cl e s i n c o r n e ri n gW a n g Q i n g - n i a n , Z h a n g H u a n - h u a n ,Ji n L i - qi n g (S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f A u t o m o b il e D y n a m i c S i m u l a ti o n , J ili n U n i v e r s i t y , C h a n g c h u n 1 3 0 0 2 2 , C h i n a )A b s t r a c t : T h e a n aly si s o f t h e d y n a m i c s o f t h e 4 - w h e el i n d e p e n d e n t d ri v e el e c t ri c v e h i cl e i n d i c a t e d t h a t th e t o r q u e c o - o r d i n a t e d c o n t r o l c a n e n h a n c e t h e d y n a m i c b e h a v i o r a n d t h e c o r n e ri n g a bilit y li m it , a n di m p r o v e t h e m a n e u v e r a bilit y a n d s t a b ilit y o f t h e v e h i cl e.A B P n e u r al n e t w o r k P I D c o n t r o l s t r a t e g y wa s p r o p o s e d t o c o n t r o l t h e c o - o r d i n a t e d d ri v i n g t o r q u e.A 7 - d e g r e e s - o f - ~ r e e d o m m o d e l w a s b u ilt f o r th e 4 - w h e el i n d e p e n d e n t d ri v e el e c t ri c v e h i cl e a n d i t s si m u l a ti o n s u n d e r t h e s t e p i n p u t , t h e s t e a d y - s t a t e co r n e ri n g a n d t h e si n u o sid a l i n p u t w e r e p e r f o r m e d a n d t h e p o siti v e r e s u l t s w e r e o b t a i n e d b y t h e pr o p o s e d c o n c e p t.Ke y w o r d s : v e h i cl e e n g i n e e ri n g ; el e c t ri c v e h i cl e ; i n d e p e n d e n t d ri v e ; t o r q u e c o - o r di n a t e d c o n t r o l ; B P ne u r a l n e t w o r k由 于 四 轮 独 立 驱 动 电 动 车 每 个 车 轮 的 驱 动 转矩 独 立 可 控 ， 转 矩 分 配 的 自 由 度 增 加 口] 。 在 理 论 上可 依 据 不 同 的 工 况 直 接 控 制 各 轮 的 输 出 转 矩 ， 既可 以 避 免 车 辆 因 转 矩 过 大 而 对 地 滑 转 ， 又 可 以根 据 需 求 提 供 足 够 的 驱 动 力 。 因 此 ， 四 轮 独 立 驱 动车 辆 在 操 纵 性 和 稳 定 性 方 面 较 传 统 驱 动 方 式 具有 显 著 的 优 势 。 目前 对 该 领 域 已 有一 些 积 极 的 研 究 。 文 献 [2 ] 设 计 的 驾 驶 员 辅 助 系 统 在 紧 急 工 况 时 利 用 模 糊逻辑 控 制 方 法 控 制 每 个 车 轮 的 转 矩 以 阻 止 车 轮的滑 移 ；文 献[ 3] 分 析 了 车 辆 参 数 对 车 辆 路 径 的 影响 ， 并 利 用 可 测 得 的 反 馈 参 数 对 车 辆 的 路 径 和 加收 稿 日 期 ：2 0 0 6 - 1 1 - 2 1.基金 项 目 ： “ 8 6 3 ” 国 家 高 技 术 研 究 发 展 计 划 项 目( 2 0 0 6 A A 1 1 A 1 2 9 ).作 者 简 介 ： 王 庆 年（1 9 5 2 一 ）， 男 ， 教 授 ， 博 士 生 导 师 ． 研 究 方 向 ： 混 合 动 力 关 键 技 术 ． E - m a il ： w q n @ jl 。 ． e d u.c n 通讯 联 系 人 ： 张 缓 缓（ 1 9 7 9 一）， 女 ， 博 士 研 究 生 ． 研 究 方 向 ： 混 合 动 力 汽 车 驱 动 理 论 与关 键 技 术 ．E - m ail : z h hjl u @ y a h o o.c o m c n第37卷5期吉林大学报（工版）Vol.N。．20年9月JournalfJili nUnivesity(EgiriadTchyditi o n)Spt王庆，张缓靳立强摘要：通过 对 四 轮 独 立 驱 动 电 动 汽 车 进 行 转 矩 协调 控 制 进 行 动力 学 理 论 分析 ， 表 明 转 矩 协调BP神经网络ID控 制 方 法 协调 驱 动力 矩 。 利 用 建 立 的 四 轮 独 立 驱 动 电 动 车 7 自 由度 模 型 进行了阶 跃 输 入 、 稳 态 回 转 和 正 弦 输 入 仿 真 。 仿 真结 果 表 明 ： 提 出 的 转 矩 协调 方 法 改善 了 车 辆 的操纵性和稳定。关键词车 辆 工 程 ；电 动 车；独 立 驱 动； 转 矩 协调 控 制 , B P 神 经 网 络中图分类号46文献标识码A章 编 号 ：1 6 7 1-)8qwelclsWQ,ZH,JiLqiKbmilltiiliC1:alysibilit y li m it , a n dbilit yilit yk~iltsidsiti v e;di由于轮 独 立 驱 动 电 动 车 每 个 车 轮 的 驱 动 转矩独可控转配自度增加口]在理论上依据不同况直接制各轮输出既以避免 车 辆 因 转 矩 过 大 而 对 地 滑 转 ， 又 可 以根需求提供足够驱动 力 。因此动有显著优势目一些积极研究[]设计驾驶员辅助系统紧急时利用模糊响并 利 用 可 测 得 的 反 馈 参 数 对 车 辆 的 路 径 和 加收稿日：2基金项“”国家高 技 术 研 究 发 展 计 划 项 目( 2 0 0 6 A A 1 1 A 1 2 9 ).作者简介年（1 9 5 2），男教授博士生导师．方向混合力技术@jl讯联人张 缓 缓（ 1 9 7 9ailzhjl u· 9 8

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