The invention provides an electric vehicle dynamics system modeling method, the model of nonlinear lateral dynamics of the vehicle, 2DOF linear vehicle model of the electric vehicle, the electric vehicle semi uncertain dynamics model of electric vehicle semi uncertain dynamics model control experiment. The electric vehicle semi uncertain dynamics model considering its stability problem, therefore, in vehicle steering controller design without the vehicle side slip angle information, only need to control the yaw rate can reach double variable control effect exists in the vehicle dynamic parameters and environmental disturbances when the electric vehicle semi uncertain robust controller dynamic model can effectively reduce the uncertainty based on the above, to ensure the safety of vehicles to implement steering stability.
【技术实现步骤摘要】
电动汽车动力学系统建模方法
本专利技术涉及电动汽车侧向主动避撞
,尤其涉及一种电动汽车动力学系统建模方法。
技术介绍
随着科学技术的发展与人民生活水平的日益提高,电动汽车在家用车领域越来越普及,电动汽车的侧向主动避撞技术作为汽车驾驶安全的一项关键技术,越来越受到广大科技工作者的关注,在现有技术中,电动汽车动力学系统建模方法主要:2自由度(Degree-of-freedom,DOF)二维平面模型,即自行车模型,该模型结构最简单,应用最广泛,该模型考虑了车辆侧向和横摆运动,集中反映了汽车的主要性能,并且汽车性能参数最少,其运动方程为两个一阶微分方程,并可求其解析解,可以从理论的角度分析车辆操纵性能,得到的结论具有普遍性和实用性。车辆2DOF模型理论分析与试验结构在定性和定量方面都有较好的一致性,是其他多自由度车辆模型所无法比拟的(非专利文献1)。韩国的K.Yi等人使用车辆2DOF模型研究了前后轮独立驱动电动汽车的操纵性、侧向稳定性和防侧翻等性能(非专利文献2)。日本东京大学Hori教授使用车辆2DOF模型,结合侧向轮胎力传感器所获取的侧向轮胎力信息和车身侧偏角非线性观测器来估计车身侧偏角,并设计了侧向稳定控制系统(非专利文献3)。Du等人出于对参数不确定和控制饱和因素的考虑,基于车辆2DOF模型设计了车辆鲁棒横摆力矩控制器以改善车辆操纵性和稳定性(非专利文献4)。Geng等人针对轮毂电机电动汽车设计了基于车辆2DOF线性模型的车身侧偏角模糊观测器,并实现了车辆的直接横摆力矩控制。车辆2DOF模型涉及的汽车性能参数较少,模型推导时只考虑车辆转向时其纵向速度 ...
【技术保护点】
一种电动汽车动力学系统建模方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:建立侧向动力学车辆的非线性模型,所述动力学车辆的非线性模型为在车辆侧向运动的平面上,根据牛顿第二定律推导出电动汽车侧向动力学的四轮非线性模型;S2:建立电动汽车的2DOF线性车辆模型,所述电动汽车的2DOF线性车辆模型是将电动汽车的四轮非线性车辆模型简化为两轮非线性车辆模型,通过小角近似算法处理,将电动汽车的两轮非线性模型转化为两轮线性模型;S3:建立电动汽车半不确定动力学模型,结合电动汽车运行动力学的稳定约束条件和2DOF线性车辆模型,推算出电动汽车半不确定动力学模型的确定部分,结合参数摄动,得到电动汽车半不确定动力学模型;S4:进行电动汽车半不确定动力学模型的鲁棒控制实验,将电动汽车半不确定动力学模型整理成鲁棒控制中的模型表示形式,设计H
【技术特征摘要】
1.一种电动汽车动力学系统建模方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:建立侧向动力学车辆的非线性模型,所述动力学车辆的非线性模型为在车辆侧向运动的平面上,根据牛顿第二定律推导出电动汽车侧向动力学的四轮非线性模型;S2:建立电动汽车的2DOF线性车辆模型,所述电动汽车的2DOF线性车辆模型是将电动汽车的四轮非线性车辆模型简化为两轮非线性车辆模型,通过小角近似算法处理,将电动汽车的两轮非线性模型转化为两轮线性模型;S3:建立电动汽车半不确定动力学模型,结合电动汽车运行动力学的稳定约束条件和2DOF线性车辆模型,推算出电动汽车半不确定动力学模型的确定部分,结合参数摄动,得到电动汽车半不确定动力学模型;S4:进行电动汽车半不确定动力学模型的鲁棒控制实验,将电动汽车半不确定动力学模型整理成鲁棒控制中的模型表示形式,设计H∞鲁棒控制器,抑制车辆侧向运动中侧向风的不确定干扰。2.根据权利要求1所述的电动汽车动力学系统建模方法,其特征在于,所述侧向动力学车辆的非线性模型包括车辆的侧向运动动力学模型和横摆运动动力学模型。3.根据权利要求1所述的电动汽车动力学系统建模方法,其特征在于,所述小角近似算法是当角度q很小时,满足sinθ≈θ,cosθ≈1。4.根据权利要求1所述的电动汽车动力学系统建模方法,其特征在于,所述步骤S2包括:S21:将电动汽车侧向动力学的四轮非线性模型简化为两轮非线性模型,由于电动汽车的两个前轮的行驶状态一致、两个后轮的行驶状态一致,因此,可以将四轮非线性模型简化为两轮非线性模型;S22:通过小角近似算法处理,将电动汽车的两轮非线性模型转化为两轮线性模型,由于电动车在高速行驶过程中,前轮转向角相对较小,可以结合小角近似算法原理,计算得出两轮车辆的侧向动力学...
【专利技术属性】
技术研发人员:廉宇峰,李丙林,刘克平,
申请(专利权)人:长春工业大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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