机械工程学报

作者：白鑫, 沈童, 王凡勋, 殷国栋, 王金湘, 方睿祺, 李新修, 梁晋豪

单位：东南大学机械工程学院 南京 211189

关键词：分布式驱动电动汽车,驾驶人操纵稳定域,扭矩分配,线性矩阵不等式,车辆动力学；

基金：国家自然科学基金(52025121,524B2157)、国家重点研发计划(2023YFD2000301)和江苏省前沿技术研发计划(BF2024040)资助项目。

分布式驱动电动汽车利用差动扭矩产生直接横摆力矩(Direct yaw moment, DYM)，有效提高车辆的操纵性和可控性。然而，DYM 是由额外的纵向轮胎力产生的，很可能超过轮胎力约束区域。任意施加 DYM 会导致车辆在极限工况下发生侧滑等危险行为。因此分析极限工况下，保持车辆稳定时最优横摆力矩和期望驱动力的输入边界具有很高的研究价值。考虑到 DYM 和驱动力均与驾驶人的操纵有关，为此，提出一种新颖的驾驶人操纵稳定域概念，以描述保证车辆稳定时驾驶人的可行操作范围，通过区分驾驶人期望驱动力和上层横向稳定控制器输出的最优横摆力矩的响应方式，将车辆分为了四种模态。在此基础上，基于线性矩阵不等式设计了模态判定准则，用于计算车辆稳定区域的边界，并确定最佳模态。最后，开发了一种多模态扭矩分配策略以满足不同模态下的控制要求，并充分考虑电机节能和电机机械疲劳。仿真和实车试验结果表明，与分布式扭矩分配策略和单一模态扭矩分配策略相比，多模态扭矩分配策略性能更佳，既缓解了操纵性和稳定性的矛盾，又保证了车辆在极限操纵时的安全性和节能性。

来源：2025年第14期

《机械工程学报》期刊编辑部

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