[发明专利]一种分布式电驱动车辆多性能优化力矩分配方法

权利要求书

1.一种分布式电驱动车辆多性能优化力矩分配方法，其特征在于，采用基于改进的C/GMRES算法的MPC控制器进行多性能优化力矩分配，包括：

MPC控制器以上层控制器给出的纵向总驱动力矩及横摆力矩作为力矩分配控制输入，结合车辆反馈的轮胎相关信息，基于车轮旋转动力学及轮胎滑移率状态更新模型，考虑轮毂电机输出力矩物理特性，以车轮负荷率为稳定性约束前提，以轮胎滑移耗散能最小化为优化目标，建立MPC优化控制问题，并采用改进的C/GMRES算法进行力矩优化分配问题的求解，其中：

所述改进的C/GMRES算法中，通过阻碍方程的形式将不等式约束等效转换为目标方程代价，实现不等式约束问题求解；所述改进的C/GMRES算法中，采用基于KKT条件的初始化计算方法求解；

所述MPC控制器的控制问题设定过程中将分布式电驱动车辆的前后轴轮毂电机输出力矩约束进行合并；

所述轮胎滑移率状态更新模型中的轮胎滑移率更新状态方程表示为：

其中x＝[κ₁ κ₂ κ₃ κ₄]^T为状态量，u＝[T₁ T₂ T₃ T₄]^T为控制量；κ_i为第i个轮胎的滑移率，T_i为第i个轮毂电机的输出力矩，i＝1，2，3，4分别表示前左、前右、后左和后右；为状态量x关于时间变量t的微分向量；

所述MPC控制器的控制问题表示为：

x_o＝x(t_o)

其中，N_p表示预测时域长度；为瞬时代价方程；x_o为当前时刻系统反馈的状态量数值；ρ为阻碍方程的权重标量；为阻碍方程；x＝[κ₁ κ₂ κ₃κ₄]^T为状态量，u＝[T₁ T₂ T₃ T₄]^T为控制量；κ_i为第i个轮胎的滑移率，T_i为第i个轮毂电机的输出力矩，i＝1，2，3，4分别表示前左、前右、后左和后右；t_o表示当前采样时刻；为系统状态方程；J_mpc为MPC控制问题代价，τ为MPC控制问题积分中的微分节点，dτ为MPC控制问题积分中的微分变量，h₁和h₂分别是由不等式约束方程变换而来的代价值；

基于所述MPC控制器的控制问题构建哈密尔顿方程，计算预测时域内状态量更新及协状态量；根据庞德里亚金极小值原理最优性条件写出矩阵函数F(U(t_o)，x_o(t))，其中x_o为当前时刻系统反馈的状态量数值，U(t_o)为当前时刻MPC控制器待优化向量，t_o表示当前采样时刻，t为时间变量；求解计算获得最优解。