多轮独立驱动电动车滑转率控制方法技术

一种多轮独立驱动电动车滑转率控制方法，包括以下步骤：S1、实时采集各车轮驱动电机转速的反馈信号；S2、对各车轮驱动电机转速的反馈信号进行第一维度滑动中值滤波获取各车轮实时转速；S3、对各车轮实时转速进行第二维度中值滤波获取整车实时车速；S4、结合各车轮实时转速与整车实时车速得出各车轮的实时滑转率；S5、根据各车轮的实时滑转率数据控制各车轮驱动电机的转速，以消除各车轮的滑转率。

【技术实现步骤摘要】
多轮独立驱动电动车滑转率控制方法
本专利技术涉及电动车领域，特别是涉及一种电动车滑转率控制方法。
技术介绍
多轮独立驱动电动车具有机动、灵活、反应迅速、可靠性高、易于实现复杂的驱动力控制等特点；多轮独立驱动电动车每个车轮装备一台驱动电机，在一个或几个驱动电机损坏的情况下，车辆在合理的控制策略下仍可以正常行驶，在方便的时候更换损坏的驱动电机，提高了驱动系统工作的冗余度和可靠性。多轮独立驱动电动车避免了机械传动方式下的刚性连接，省掉了离合器、变速器及传动轴等传动环节，传动效率得到提高，实现了机电一体化。而机械传动系统的消失，减轻了整车质量，实现了轻量化目标。多轮独立驱动电动车驱动系统集中在车轮或轮边位置，易于实现标准化设计，没有以往复杂的机械传动机构，系统的可维护性显著提高。多轮独立驱动电动车起动力矩大，加速性能好，转弯半径小，道路通过性好，可以根据复杂的路面环境调节轮边出力，不易发生打滑。可以通过电动机来完成驱动力控制而不需要其他附件，容易实现性能更好的、成本更低的牵引力控制系统(TCS)、防抱死制动系统(ABS)及动力学控制系统(VDC)，转矩分配更为灵活。由于多轮独立驱动电动车存在的上述诸多优势，成为市场炙手可热的产品，然而由于多轮独立驱动电动车全部车轮工作在独立的主动驱动模式下，整车没有从动轮，主动轮在驱动及制动状态下存在滑转失控的可能，当车轮严重打滑时，轮速与实际车速匹配关系失衡。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多轮独立驱动电动车滑转率控制方法，用于解决上述技术问题。一种多轮独立驱动电动车滑转率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、实时采集各车轮驱动电机转速的反馈信号；S2、对各车轮驱动电机转速的反馈信号进行第一维度滑动中值滤波获取各车轮实时转速；S3、对各车轮实时转速进行第二维度滑动中值滤波获取整车实时车速；S4、结合各车轮实时转速与整车实时车速得出各车轮的实时滑转率；S5、根据各车轮的实时滑转率数据控制各车轮驱动电机的转速，以消除各车轮的滑转率，之后返回步骤S1。所述步骤S2的具体执行方法为：首先建立一个数据存储区域，依次存放各车轮驱动电机转速反馈信号的N次采样数据，每次新采样的数据存放到队尾，同时抛弃队首的数据；然后分别对当前各车轮驱动电机的N次采样数据进行算术平均值运算，得到各车轮驱动电机的实时转速。所述步骤S3的具体执行方法为：将数据存储区域中通过第一维度滑动中值滤波计算出来的各车轮驱动电机的实时转速进行大小排序；如果多轮独立驱动电动车处于驱动状态下，则剔除序列中转速值大的车轮驱动电机的实时转速；如果多轮独立驱动电动车处于制动状态下，则剔除序列中转速值小的车轮驱动电机的实时转速；对剩余车轮轮速进行第二维中值滤波；对剩余的车轮驱动电机实时转速进行差值加权筛选；对剩余的车轮驱动电机转速重新进行算术平均值计算，得到最终的整车实时电机端转速V；根据公式得出整车实时车速VE＝K·V·π·D。驱动状态下，剔除序列中转速值大的车轮驱动电机的实时转速的个数为n/2；制动状态下，剔除序列中转速值小的车轮驱动电机的实时转速的个数为n/2。对剩余的车轮驱动电机实时转速进行差值加权筛选的条件为：驱动模式Vx-V＞Kd·V；制动模式V-Vx＞Kd·V；当Vx满足上述筛选条件时，则剔除该Vx，不满足的保留为剩余的车轮驱动电机实时转速。所述步骤S4的具体执行方法为：制动状态时：驱动状态时：本专利技术的多轮独立驱动电动车滑转率控制方法，通过对各车轮驱动电机转速的实时采集、处理，对采集的各车轮驱动电机转速进行第一维度滑动中值滤波获取各车轮实时转速，然后对各车轮实时转速进行第二维度滑动中值滤波获取整车实时车速，进而计算各车轮实时滑转率，为不同工况下的牵引力控制方法提供设计依据，消除各车轮实时滑转率，实现了对多轮独立驱动电动车滑转率控制。下面结合附图对本专利技术的多轮独立驱动电动车滑转率控制方法作进一步说明。附图说明图1为多轮独立驱动电动车滑转率控制流程图。具体实施方式本专利技术的多轮独立驱动电动车滑转率控制方法所依托的多轮独立驱动电动车滑转率控制系统包括主控制器、传感器组、驱动电机组，驱动电机组包括的驱动电机数与多轮独立驱动电动车的车轮数相同，传感器组包含的传感器与驱动电机组包括的驱动电机数相同，传感器、驱动电机、车轮一一对应；驱动电机用于驱动与之对应的车轮，传感器用于实时采集与之对应的驱动电机的转速，并将采集的数据反馈给主控制器，主控制器用于按照预设程序对接收的数据进行分析计算后作出相应的控制命令，控制驱动电机为不同工况下的多轮独立驱动电动车提供牵引力。本专利技术的多轮独立驱动电动车滑转率控制方法采用二维中值滤波算法，对各车轮转速进行实时滤波合成，计算各车轮实时滑转率。其中第一维度滑动中值滤波是对各车轮驱动电机转速的滑动中值滤波，以实时获取各车轮驱动电机的实时转速；第二维度滑动中值滤波是对上一步获得的各车轮驱动电机的实时转速数据汇总后，进行的滑动中值滤波，剔除失配车轮驱动电机的实时转速，通过换算获得整车实时速度，进而计算出各车轮的实时滑转率，主控制器根据各车轮的实时滑转率对各车轮的驱动电机进行控制，以消除各车轮的实时滑转率，实现多轮独立电动车的平稳行进。如图1所示本专利技术的多轮独立驱动电动车滑转率控制方法包括如下步骤：S1、实时采集各车轮驱动电机转速的反馈信号；S2、对各车轮驱动电机转速的反馈信号进行第一维度滑动中值滤波获取各车轮实时转速；S3、对各车轮实时转速进行第二维度滑动中值滤波获取整车实时车速；S4、结合各车轮实时转速与整车实时车速得出各车轮的实时滑转率；S5、根据各车轮的实时滑转率数据控制各车轮驱动电机的转速，以消除各车轮的滑转率，之后返回步骤S1。通过第一维度滑动中值滤波获取多轮独立驱动电动车各车轮实时转速的方法是，利用传感器组采集的各车轮驱动电机转速反馈信号，通过滑动中值滤波算法得到。具体步骤如下：首先在主控制器的数据存储空间中建立一个数据存储区域，依次存放各车轮驱动电机转速反馈信号的N次采样数据(N采样所需时间小于0.5s)，每次新采样的数据存放到队尾，同时抛弃队首的数据(遵循先进先出原则)，然后分别对当前各车轮的N个转速数据进行算术平均值运算，每采样一组各车轮驱动电机转速数据进行一次运算。公式1其中Vx为序号为x的车轮驱动电机转速经第N次采样后计算得到的算术平均值，即为滤波后的该车轮驱动电机的实时转速，Rn为序号为x的车轮驱动电机速度第n次采样值。该算法具有较好的实时性，运算量较少，滤波平滑度高的特点。本专利技术中的多轮独立驱动电动车整车速度的获取方法是对n个车轮驱动电机转速进行中值滤波，利用差值加权筛选条件，剔除与实际车速失配的车轮驱动电机转速，利用剩余的车轮驱动电机转速重新取平均值，结合车轮驱动电机转速和车轮转速的变比及车轮滚动半径计算整车速度。具体步骤如下：将数据存储区域中通过第一维度滑动中值滤波计算出来的各车轮驱动电机的实时转速进行大小排序。在驱动状态下，剔除序列中转速值大的车轮轮速(剔除数量为总车轮数量n/2)。在制动状态下，剔除序列中转速值小的车轮轮速(剔除数量为总车轮数量n/2)对剩余的车轮驱动电机的实时转速进行第二维度滑动中值滤波。公式2其中V为整车实时电机端转速对应的电机端转速，n为车轮数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多轮独立驱动电动车滑转率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、实时采集各车轮驱动电机转速的反馈信号；S2、对各车轮驱动电机转速的反馈信号进行第一维度滑动中值滤波获取各车轮实时转速；S3、对各车轮实时转速进行第二维度滑动中值滤波获取整车实时车速；S4、结合各车轮实时转速与整车实时车速计算各车轮的实时滑转率；S5、根据各车轮的实时滑转率数据控制各车轮驱动电机的转速，以消除各车轮的滑转率，之后返回步骤S1。

【技术特征摘要】
1.一种多轮独立驱动电动车滑转率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、实时采集各车轮驱动电机转速的反馈信号；S2、对各车轮驱动电机转速的反馈信号进行第一维度滑动中值滤波获取各车轮实时转速；S3、对各车轮实时转速进行第二维度滑动中值滤波获取整车实时车速；S4、结合各车轮实时转速与整车实时车速计算各车轮的实时滑转率；S5、根据各车轮的实时滑转率数据控制各车轮驱动电机的转速，以消除各车轮的滑转率，之后返回步骤S1；所述S2的具体执行方法为：首先建立一个数据存储区域，依次存放各车轮驱动电机转速反馈信号的N次采样数据，每次新采样的数据存放到队尾，同时抛弃队首的数据；然后分别对当前各车轮驱动电机的N次采样数据进行算术平均值运算，得到各车轮驱动电机的实时转速；所述S3的具体执行方法为：将数据存储区域中通过第一维度滑动中值滤波计算出来的各车轮驱动电机的实时转速进行大小排序；如果多轮独立驱动电动车处于驱动状态下，则剔除序列中转速值大的车轮驱动电机的实时转速；如果多轮独立驱动电动车处于制动状态下，则剔除序列中转速值小的车轮驱动电机的实时转速；对剩余车轮轮速进行第二维中值滤波；对剩余的车轮驱动电机实时转速进行差值加权筛选；对剩余的车轮驱动电机转速重新进行算术平均值计算，得到最终的整车实时电机端转速V；根据公式得出整车实时车速VE＝K·V...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆志伟，胡小龙，谭文华，付进军，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11