机械工程学报

作者：魏洪乾, 赵文强, 艾强, 张幽彤, 王洪荣, 赖晨光, 邹喜红

单位：1. 北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081;2. 清洁车辆北京市重点实验室 北京 100081;3. 中国汽车工程研究院股份有限公司 重庆 401122;4. 重庆理工大学车辆工程学院 重庆 400054

关键词：电动汽车,轮毂电机,汽车安全,模型预测控制,自适应滑模观测器；

基金：国家重点研发计划(2021YFB3101500)、2020年工业互联网创新发展工程-智能网联汽车安全检测平台(TC200H01S)、国家自然科学基金(52202461)和中国博士后科学基金(2022TQ0032，2022M710380)资助项目。

为解决轮毂电机独立驱动电动汽车的主动安全控制和参数估计问题，提出自适应质心侧偏角观测器和基于线性时变理论的模型预测横摆稳定控制策略。首先，建立指数型的滑模观测器识别质心侧偏角，并利用闭环侧向力积分算法消除观测器的稳态误差。然后，引入线性时变理论(Line-time varying，LTV)构建轮胎的准线性模型，并基于此设计横摆稳定系统的模型预测控制器(Model predictive controller，MPC)。为减少控制器的计算负担并提高系统的瞬态响应，采用Laguerre网络拟合全时域的预测控制序列。通过求解具有不等式约束的二次规划函数，获取所需要的外部横摆力矩，并将其分配至4个轮毂电机。数值仿真和实车试验结果表明，提出的自适应滑模观测器可以精确地观测质心侧偏角，具有很强的鲁棒性；提出的横摆稳定控制器可以解决轮胎的非线性饱和问题，进一步提高车辆的主动安全性。

来源：2023年第14期

《机械工程学报》期刊编辑部

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