近日,我校機電工程與自動化學院青年教師郭寧遠博士與昆明理工大學合作,以佛山大學為第一署名單位在電動汽車領域國際知名期刊《IEEE Transactions on Transportation Electrification》上發(fā)表題為“Handling-Stability Control for Distributed Drive Electric Vehicles via Lyapunov-Based Nonlinear MPC Algorithm”的文章,郭寧遠博士為第一作者,昆明理工大學陳崢教授為共同通訊作者。該論文基于李雅普諾夫非線性模型預測控制理論,提出了一種面向分布式電驅(qū)動車輛的主動安全控制策略,有效提升車輛操穩(wěn)性,確保行駛安全,有力支撐了機械工程學科“先進測控技術與故障診斷”方向的新能源動力裝備管控技術。
操縱穩(wěn)定性是車輛主動安全控制中的重要指標之一,直接決定著駕駛員的操控體驗和車輛抗擾回歸穩(wěn)定行駛的能力。為此,本文提出了一種面向分布式電驅(qū)動車輛的新型操縱穩(wěn)定性控制策略:(1)設計了一種僅關于前輪轉角反饋信息的運動監(jiān)督器,實時評估車輛行駛狀態(tài),并生成的橫擺角速度統(tǒng)一參考,以期解決極限工況下車輛操縱性與穩(wěn)定性目標間沖突的問題,提升協(xié)調(diào)控制效果。(2)提出了一種基于李雅普諾夫非線性模型預測控制(LNMPC)的直接橫擺力矩控制器,有效保證閉環(huán)穩(wěn)定性;為實現(xiàn)實時優(yōu)化,開發(fā)了一種改進的迭代線性二次規(guī)劃器(iLQR)算法,利用松弛對數(shù)障礙函數(shù)和雙環(huán)迭代方式確保不等式約束條件,并證明了該算法的求解最優(yōu)性;利用輔助控制率確定算法初始解,降低初值敏感性。(3)利用基于KKT最優(yōu)條件的力矩分配方法,優(yōu)化虛擬控制力矩并獲得各輪轂電機力矩命令。(4)仿真和硬件在環(huán)實驗表明,所提出的策略能有效提升車輛操縱穩(wěn)定性能,具有良好的實時計算效率。
《IEEE Transactions on Transportation Electrification》為中科院一區(qū)TOP期刊,影響因子:7.2,研究領域包括電動汽車(包括公路、越野、非公路和軌道車輛、飛機和船舶)的電力和能量轉換、推進和驅(qū)動相關的組件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)、標準和電網(wǎng)接口技術等。
稿件來源:機電工程與自動化學院
通訊員:紀江
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