一种基于多智能体的独立驱动电动汽车横摆力矩控制方法技术

技术编号:8618336 阅读:199 留言:0更新日期:2013-04-24 23:32
本发明专利技术公开了一种基于多智能体的独立驱动电动汽车横摆力矩控制方法,以横摆力矩电子控制单元作为独立驱动电动汽车的各电机协调控制器,横摆力矩电子控制单元通过状态观测与测量模块实时获取驾驶员转向意图与行驶状态;运用基于多智能体的强化学习Q算法得到独立驱动电动汽车的四轮所需的转矩调整动作序列;多智能体将动作序列发送给独立驱动电动汽车的各驱动电机控制器,并结合车辆的速度要求,发送指令给各驱动电机执行所得到的动作序列,产生所需的横摆力矩,校正车辆的姿态。本发明专利技术通过驱动力控制中避免了制动过程的能量消耗,同时较好地处理了系统中存在的非线性因素,保证转向的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动汽车横摆力矩控制
,涉及。
技术介绍
独立驱动电动汽车作为一种新颖的电动汽车研究方向,四轮通过配置轮毂电机或轮边减速电机都可独立驱动,在转向行驶时如果只是简单的通过运动学关系配置四轮的转速使车辆内外侧差速运行,由于运动学模型中的参数的变化不能保证车辆的转向稳定性,必须通过动力学控制协调各轮转矩才能提高车辆的操稳性。传统燃油车中已投入应用的电子稳定程序(ESP)通过判断车辆转向状态,在不足或过度转向时在相应轮施加相应的制动力产生横摆力矩。在四轮独立驱动的电动汽车上可以通过控制四个驱动电机达到同样目的同时减少制动过程的损耗。横摆力矩控制的目的是使车辆的横摆角速度和质心侧偏角跟踪期望的横摆角速度和质心侧偏角.在紧急情况下,,车辆横摆稳定性控制系统通过转向,差动制动或差动牵引力控制输入产生必要的校正横摆力矩来补偿驾驶员,帮助驾驶员稳定车辆运动。目前在直接横摆力矩控制方法上大多采用传统的PID控制、最优控制的方法,基本思路都是通过观测车辆质心侧偏角和横摆角速度偏差计算出所需的横摆转矩修正偏差,再配置各轮的驱动力或制动力。这些方法存在的问题是对系统模型参数的依赖过大,而车辆横摆力矩的修正控制是难以建立准确模型的时变非线性系统,因此其效果都不理想。
技术实现思路
本专利技术解决的问题在于提供,该方法的操纵稳定性高、并且鲁棒性强。本专利技术是通过以下技术方案来实现,包括以下操作I)以横摆力矩电子控制单元作为独立驱动电动汽车的各电机协调控制器,横摆力矩电子控制单元通过状态观测与测量模块实时获取驾驶员转向意图与行驶状态;2)横摆力矩电子控制单元分析采集来的信号,获取车辆行驶状态,计算实际和需求的横摆角速度的误差Δ#,以及实际与需求的车辆质心侧偏角的误差Λ β,然后运用基于多智能体的强化学习Q算法得到独立驱动电动汽车的四轮所需的转矩调整动作序列;3)多智能体将动作序列发送给独立驱动电动汽车的各驱动电机控制器,并结合车辆的速度要求,发送指令给各驱动电机执行所得到的动作序列,产生所需的横摆力矩,校正车辆的姿态。所述的状态观测与测量模块、横摆力矩电子控制单元和电机控制器之间均通过CAN通信模块传递控制过程所需的信号。所述的驾驶员意图输入包括δ为车轮转角,以左转为正,信号来自转角位移传感器;u为车辆纵向速度,信号来自纵向速度传感器,f为横摆角速度来自横摆角速度传感器;β为质心侧偏角,通过车辆模型估计车辆纵向速度U和车辆侧向速度V得到,β = arctan V— u;当质心侧偏角和横摆角速度计算值超过最大值时,取各自的最大值作为其估计值,质心侧偏角和横摆角速度的最大值按以下公式取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多智能体的独立驱动电动汽车横摆力矩控制方法,其特征在于,包括以下操作:1)以横摆力矩电子控制单元作为独立驱动电动汽车的各电机协调控制器,横摆力矩电子控制单元通过状态观测与测量模块实时获取驾驶员转向意图与行驶状态;2)横摆力矩电子控制单元分析采集来的信号,获取车辆行驶状态,计算实际和需求的横摆角速度的误差以及实际与需求的车辆质心侧偏角的误差Δβ,然后运用基于多智能体的强化学习Q算法得到独立驱动电动汽车的四轮所需的转矩调整动作序列;3)多智能体将动作序列发送给独立驱动电动汽车的各驱动电机控制器,并结合车辆的速度要求,发送指令给各驱动电机执行所得到的动作序列,产生所需的横摆力矩,校正车辆的姿态。FDA00002666716600011.jpg

【技术特征摘要】
1.一种基于多智能体的独立驱动电动汽车横摆力矩控制方法,其特征在于,包括以下操作 1)以横摆力矩电子控制单元作为独立驱动电动汽车的各电机协调控制器,横摆力矩电子控制单元通过状态观测与测量模块实时获取驾驶员转向意图与行驶状态; 2)横摆力矩电子控制单元分析采集来的信号,获取车辆行驶状态,计算实际和需求的横摆角速度的误/ A,以及实际与需求的车辆质心侧偏角的误差Λ β,然后运用基于多智能体的强化学习Q算法得到独立驱动电动汽车的四轮所需的转矩调整动作序列; 3)多智能体将动作序列发送给独立驱动电动汽车的各驱动电机控制器,并结合车辆的速度要求,发送指令给各驱动电机执行所得到的动作序列,产生所需的横摆力矩,校正车辆的姿态。2.如权利要求1所述的基于多智能体的独立驱动电动汽车横摆力矩控制方法,其特征在于,所述的状态观测与测量模块、横摆力矩电子控制单元和电机控制器之间均通过CAN通信模块传递控制过程所需的信号。3.如权利要求1所述的基于多智能体的独立驱动电动汽车横摆力矩控制方法,其特征在于,所述的驾驶员意图输入包括 δ为车轮转角,以左转为正,信号来自转角位移传感器; u为车辆纵向速度,信号来自纵向速度传感器, r为横摆角速度来自横摆角速度传感器; β为质心侧偏角,通过车辆模型估计车辆纵向速度U和车辆侧向速度V得到,4.如权利要求1所述的基于多智能体的独立驱动电动汽车横摆力矩控制方法,其特征在于,以前进方向产生左转的横摆角速度为正,以从车辆上方俯视逆时针为力矩正方向,车辆的不稳定姿态判断如下 1)δ >0,Δ》>0左转,左轮为内轮,过度转向,需求负的横摆力矩; 2)δ >0,Δ;><0左转,左轮为内轮,不足转向,需求正的横摆力矩; 3)δ〈O,Δ;><0右转,右轮为内轮,过度转向,需求正的横摆力矩; 4)δ <0,Δ >>0右转,右轮为内轮,不足转向,需求负的横摆力矩;其中,δ为转向角,= 为横摆角速度偏差汐为横摆角速度,力为期望横摆角速度; 当不足转向时,增加外前轮同时减少内后轮的驱动力,当过度转向时,减少外前轮同...

【专利技术属性】
技术研发人员:张政许建张东升王晶李翔
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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