一种八轮轮毂电机驱动车辆矩阵矢量行驶控制技术制造技术

本发明专利技术提出一种用于电机驱动轮式车辆的矩阵矢量行驶控制方法，所述方法包括：构建所述电机驱动轮式车辆的平面运动模型，所述运动模型输出期望横摆角速度和质心侧偏角；基于所述平面运动模型，设计整车控制器；其中，所述整车控制器包括上层控制器和下层控制器；所述上层控制器为横摆力矩控制器，其包括：质心侧偏角控制模块，其接受所述质心侧偏角作为输入，输出质心侧偏角控制所需力矩；和横摆角速度控制模块，其接受所述质心侧偏角作为输入，输出横摆角速度控制所需力矩；所述质心侧偏角控制所需力矩和所述横摆角速度控制所需力矩经协调控制模块控制后得到最终输出控制量；所述最终输出控制量输入所述下层控制器，以便进行转矩矢量控制和滑转率控制，进而输出所述电机驱动轮式车辆的每一个车轮所需的转矩，进而控制所述电机驱动轮式车辆。所述电机驱动轮式车辆。所述电机驱动轮式车辆。

【技术实现步骤摘要】
一种八轮轮毂电机驱动车辆矩阵矢量行驶控制技术


[0001]本专利技术涉及八轮轮毂电机驱动车辆矩阵矢量行驶控制技术，具体而言，涉及一种用于电机驱动轮式车辆的矩阵矢量行驶控制方法。

技术介绍

[0002]多轮越野车辆或担任机动任务的多轮车辆，例如8
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8分布式电驱动轮式装甲车辆，采用基于轮毂电机的全轮独立驱动方式，在满足车辆行驶要求的前提下，各车轮转矩可在驱动电机性能范围内任意分配，实现轴间、轮间不同的转矩分配方式。与传统内燃机轮式车辆相比，例如是8
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8分布式电驱动轮式装甲车辆各驱动电机均能独立控制且互不影响，因此更易实现制动防抱死、驱动防滑、横摆力矩控制、防侧翻控制等功能，并在增强车辆稳定性和提升整车能效等方面具备独特的优势。但同时也对整车的行驶控制策略提出了更高的要求，即如何在不同路况、工况、使用需求下，通过合理分配多个轮毂电机的转矩，实现车辆的行驶控制目标，以保证车辆在复杂工况下的行驶稳定性。
[0003]现有技术对如何充分发挥分布式驱动的优势，做了不少研究。常用方法之一为直接横摆力矩控制，即通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电机驱动轮式车辆的矩阵矢量行驶控制方法，包括：构建所述电机驱动轮式车辆的平面运动模型，所述运动模型输出期望横摆角速度和质心侧偏角；基于所述平面运动模型，设计整车控制器；其特征在于，所述整车控制器包括上层控制器和下层控制器；所述上层控制器为横摆力矩控制器，其包括：质心侧偏角控制模块，其接受所述质心侧偏角作为输入，输出质心侧偏角控制所需力矩；和横摆角速度控制模块，其接受所述质心侧偏角作为输入，输出横摆角速度控制所需力矩；所述质心侧偏角控制所需力矩和所述横摆角速度控制所需力矩经协调控制模块控制后得到最终输出控制量；所述最终输出控制量输入所述下层控制器，以便进行转矩矢量控制和滑转率控制，进而输出所述电机驱动轮式车辆的每一个车轮所需的转矩，进而控制所述电机驱动轮式车辆。2.根据权利要求1所述的矩阵矢量行驶控制方法，其特征在于，所述下层控制器包括转矩矢量控制模块和滑转率控制模块，所述转矩矢量控制模块以所述横摆力矩控制器的输出作为输入，输出驱动轮的电机转矩，所述驱动轮的电机转矩经滑模控制模块进行修正。3.根据权利要求1所述的矩阵矢量行驶控制方法，其特征在于，所述横摆角速度控制模块包括横摆角速度滑膜控制器，其滑膜面为：式中：s
γ
为横摆角速度控制的滑模变量；c1、c2分别为横摆角速度误差及其变化率的权重，c1＞0，c2＞0，β为质心侧偏角，γ为横摆角速度，γ
d
为期望横摆角速度，β
d
为期望质心侧偏角；式中，P为中间变量，令其中ε1、k1为指数趋近律参数，均大于0，sgn为符号函数；于是
有，对上式积分，得横摆角速度控制所需的横摆力矩ΔM
γ
。4.根据权利要求1所述的矩阵矢量行驶控制方法，其特征在于，所述质心侧偏角控制模块包括质心侧偏角滑膜控制器，其滑膜面为：式中：c3、c4分别为质心侧偏角误差及其变化率的权重；质心侧偏角的横摆力矩控制量ΔM
β
为式中：ε2、k2指数趋近律参数；Q为中间变量，5.根据权利要求1所述的矩阵矢量行驶控制方法，其特征在于，所述协调控制模块包括加权函数G，经所述加权函数对横摆角速度和质心侧偏角进行调节，经调节后，所述横摆力矩控制器的最终输出控制量ΔM
z
的大小为ΔM
z
＝G
·
ΔM
γ
+(1
‑
G)ΔM
β

【专利技术属性】
技术研发人员：廖自力，马晓军，蔡立春，刘春光，张运银，袁东，魏曙光，李嘉麒，朱宁龙，杨恒程，张茜，杨茜，疏歆，高亭亮，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：发明
国别省市：