[发明专利]基于双层控制的分布式驱动电动汽车转矩矢量控制方法

权利要求书

1.基于双层控制的分布式驱动电动汽车转矩矢量控制方法，其特征在于：按下述步骤进行：

a、建立车辆动力学模型，用于表示车辆行驶状态的稳定性，并利用Dugoff轮胎模型计算轮胎滑转率；所述步骤a中建立的车辆动力学模型包括二自由度整车动力学模型；所述二自由度整车动力学模型的数学模型为：

其中：H_β＝C_F+C_R；H_δ＝-C_F；

G_β＝aC_F-bC_R；G_δ＝-C_F；

式中：ω_r为期望横摆角速度，δ为前轮转角，C_F为前轮侧偏刚度、C_R为后轮侧偏刚度，a和b分别为质心到前后轴距离；β为汽车质心侧偏角；I_z为车辆横摆转动惯量；m为整车质量；v为汽车前进速度；

b、基于车辆动力学模型和Dugoff轮胎模型建立转矩分配控制器，所述转矩分配控制器包括上层控制器和下层控制器；所述上层控制器依据车身横摆角速度计算车辆当前各驱动轮的传动转矩；所述下层控制器以各驱动轮的理想轮胎滑转率为控制目标，计算出各驱动轮保持理想滑转率所需的补偿转矩，进而对传动转矩进行补偿分配，从而向驱动轮输出实际转矩，完成转矩矢量控制。

2.根据权利要求1所述的基于双层控制的分布式驱动电动汽车转矩矢量控制方法，其特征在于：所述步骤a中建立的车辆动力学模型还包括七自由度整车动力学模型；所述七自由度整车动力学模型包括沿X轴的纵向运动、沿Y轴的侧向运动和绕Z轴的横摆运动以及四个车轮旋转的七个自由度，其动力学方程为：

纵向运动：

侧向运动：

横摆运动：

式中：m为整车质量，单位kg；v_x、v_y分别为车辆纵向和横向速度，单位m·s^-1；δ、ω分别为前轮转向角和车身横摆角速度，单位rad和rad·s^-1；F_xij、F_yij分别代表车辆所受纵向力、横向力，其中i＝f、r表示前、后车轮，j＝l、r表示左右车轮；l_f、l_r、l_w分别表示车辆质心到前、后轴的的距离以及车辆后轮距，单位m；l_z为车辆横摆转动惯量，单位kg·m²；

联立式(1)和(3)，期望横摆角速度与车身横摆角速度ω之差可表示为：

Δω＝ω_r-ω， 式(5)

则由Δω产生的附加横摆力矩为ΔM＝Iz·Δω， 式(6)。

3.根据权利要求1所述的分布式驱动电动汽车转矩矢量分配控制方法，其特征在于：所述理想滑转率为10％-30％。