分布式电动车是一种由轮毂电机驱动的新型车辆。针对其驱动系统部分失效的情况下车辆发生跑偏等的问题,设计了一种基于滑模变结构控制的被动容错控制方法,该控制方法不需要精确的故障估计信息便能够对车辆进行有效控制。首先,讨论了可能发生的失效,建立了所需的车辆模型。而后,使用二自由度车辆模型作为参考模型,建立了基于横摆角速度、质心侧偏角的协调控制滑膜变结构容错控制器,并对收敛性进行了讨论。最后,使用NI-PXI硬件在环测试设备进行试验,以检验所设计控制器的性能。结果表明,所设计控制策略能够改善故障车辆性能。

在Matlab/Simulink中建立了魔术公式轮胎模型、七自由度车辆模型和车辆参考模型,以汽车横摆角速度为控制变量,采用模糊控制算法建立了控制系统,结合在AMESim中建立的四通道液压制动模型,通过接口连接建立汽车ESP联合仿真模型。在典型工况下对其控制效果进行仿真分析。结果表明,ESP可以对汽车进行较好的控制,提高汽车的稳定性和安全性。

为了减少系统之间的相互干扰,提高ESP系统的控制效果,设计了一种以汽车横摆角速度为控制变量,采用模糊控制和PID控制算法的分层协调控制器。在MATLAB/Simulink中建立了轮胎模型、整车模型和参考模型。在AMESim中建立了四通道液压制动模型,并通过接口连接成汽车动力学联合仿真模型。将硬件嵌入到整个仿真系统,进行硬件在环仿真试验。离线仿真与实时仿真结果表明采用分层协调控制策略可有效提高汽车操作稳定性和安全性。