基于非线性MPC的分布式驱动电动汽车转矩协调控制

摘要：

为提高分布式驱动电动汽车在极限工况下的稳定性,提出一种基于非线性模型预测控制(nonlinear model predictive control,NMPC)算法转矩协调控制策略.该策略基于NMPC的集中式系统整体优化方法,兼顾了整车稳定性控制和转矩优化分配,可以改善车辆行驶稳定性,确保车轮滑移率维持在稳定的范围内,提高车辆驱/制动的稳定性.首先利用MATLAB建立整车7自由度动力学模型,同时基于预测控制的算法框架搭建车辆动力学控制器模型.然后根据操稳性控制需求,同时考虑了轮胎的纵向滑移约束设计系统的目标函数;结合障碍函数方法,基于估计的期望动态滑移率实现对滑移率的边界约束.最后将期望值的跟踪控制和滑移约束控制转化为带约束的优化问题,求解得到各轮最优转矩分配.仿真结果表明:该转矩协调控制系统可以有效地改善车辆的稳定性,同时将轮胎滑移率控制在稳定范围内,提高车辆安全性.

关键词：分布式驱动电动汽车、车辆稳定性控制、协调控制、非线性模型预测控制(NMPC)

所属期刊栏目：40

分类号：U461(汽车工程)

资助基金：国家自然科学基金5187051675

在线出版日期：2021-07-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：239-246,298