[发明专利]一种用于轮毂电机驱动车辆的稳定性控制方法

说明书

本发明提供了一种用于轮毂电机驱动车辆的稳定性控制方法，基于分层控制结构设计车辆稳定性控制策略，基于非线性滑模变结构控制实现对车速、横摆角速度和质心侧偏角的非线性联合控制，基于控制分配的方法控制电机转矩，该稳定性控制策略能够明显提高车辆的操纵稳定性，相对现有技术具有非显而易见的诸多有益效果。

技术领域

本发明涉及一种插电式混合动力车辆能量管理方法，尤其涉及一种基于深度强化学习的插电式混合动力车辆能量管理方法。

背景技术

当前的轮毂电机驱动车辆在转向时，通常由制动器产生的制动力产生车辆运动所需的横摆力矩，从而使得车辆实际横摆力矩跟踪参考横摆角速度。但是这种控制方法削弱了车辆纵向控制效果，并且在质心侧偏角不大的情况下有效，当质心侧偏角偏大时几乎失效。为了有效提高车辆稳定性，需要对车辆横摆角速度和质心侧偏角联合控制。目前，常用的手段是控制横摆角速度和质心侧偏角分别获得车辆目标横摆力矩和侧向力，但由于车辆不具备独立转向系统，这种方法仅在良好工况下才能达到较好的控制效果，而在极限工况下极易达到电机转矩输出饱和，电机输出转矩难以满足车辆目标侧向力需求。目前，常用的基于控制分配的等式约束方式为轮毂电机驱动车辆分配电机转矩，既没有全面考虑轮毂电机外特性、地面附着条件以及摩擦圆约束，也没有考虑极限工况下电机转矩分配无结果的问题，同时也忽视了低速和良好附着路面下的性能目标优化。因此，本领域中尚缺乏非线性的控制方法，实现对车速、横摆角速度和质心侧偏角联合控制，分别获取车辆目标纵向力和目标横摆力矩，在轮胎纵向力分配时需要充分考虑轮毂电机外特性、地面附着条件以及摩擦圆约束和性能目标函数，以此提高车辆稳定性控制。

发明内容

针对上述本领域中存在的技术问题，本发明提供了一种用于轮毂电机驱动车辆的稳定性控制方法，具体包括以下步骤：

步骤1、采集所述车辆的纵向车速v_x、横摆角速度ω_z和质心侧偏角β参数。

步骤2、基于所述步骤1中采集的各参数，并结合参考纵向车速v_xdes、参考横摆角速度ω_zdes和参考质心侧偏角β_des构建滑模控制器，获取运动过程中的目标纵向力，并设计横摆力矩合成控制器实现车辆运动状态对参考状态的跟踪，以得到目标横摆力矩。

步骤3、基于所述步骤2中得到的所述目标纵向力和目标横摆转矩实现基于最小误差逼近的轮胎纵向力分配。

步骤4、基于所述步骤3中的所述轮胎纵向力获得电机转矩，基于滑模控制结构实现对所述电机转矩的输出控制。

进一步地，所述步骤2中所述的构建滑模控制器，具体包括：

建立关于车辆实际运动状态与参考运动状态之间偏差的滑模函数，即：

s_β＝β-β_des

上述横摆角速度增加了偏差的积分项，以消除误差随时间积累带来的误差，并取等速趋近律，即：