汽车底盘资料_智能线控底盘非线性集成优化控制技术.pptx

智能线控底盘非线性集成优化控制技术 报告提纲背景与意义01极限工况控制需求02目录c o n t e n t s驾驶辅助四轮驱动矢量控制03自动驾驶轨迹跟踪协同控制04结束语与展望052 报告提纲背景与意义01极限工况控制需求02目录c o n t e n t s驾驶辅助四轮驱动矢量控制03自动驾驶轨迹跟踪协同控制04结束语与展望053 4背景与意义主 机 厂初 创 公 司2018 沃尔沃2002 通用2016 Pixmoving2021 舍弗勒2019 REE2020 博世快速发展智能线控底盘的必要性全球众多汽车企业加速推进智能线控底盘技术和产业布局“自动驾驶车辆 = 智能线控底盘 + 车身”的汽车构造新定义零 部 件 公 司 5背景与意义快速发展智能线控底盘的必要性乘 用 车 智 能 底 盘 总 体 目 标智能线控底盘非线性集成优化控制技术 6报告提纲背景与意义01极限工况控制需求02目录c o n t e n t s驾驶辅助四轮驱动矢量控制03自动驾驶轨迹跟踪协同控制04结束语与展望05 7极限工况控制需求正常 行驶偏离正 常行驶危险 行驶事故不 可避免事故 发生侧向 加速度纵向 加速度物理极限常规 工况开环稳定 边界控制后稳定 边界常规工况下车辆动力学处于线性区，系统完 全可控超出常规工况的车辆动力学具有非线性输入饱和可控性逐渐减弱至不可控确定汽车运动状态和车 辆动力学的决定性因素轮胎力极限工况是车辆动力学进入非线性的非常规工况极限工况下汽车运动状态与分析高速行驶剧烈转向紧急加速或制动 路面湿滑操纵稳定性恶化 极限工况控制需求极限工况运动控制难点侧-纵-垂向动力学的协同汽车行驶环境的复杂性（道路、交通和 天气侧-纵-垂向的动力学强耦合、随机时变、 不稳定零动态瞬间失稳（毫秒级）—— 控制时间短， 同时受成本约束每个子系统控制器一般相互独立非线性集成优 化协同控制基于规则的子系统进入/ 退出机制TCS：驱动控制好驱动、转向、制动同时控 制好ABS：制动控制好 ESC：转向（侧向）控制好≠存在问题8 报告提纲背景与意义01极限工况底盘控制需求02目录c o n t e n t s驾驶辅助四轮驱动矢量控制03自动驾驶轨迹跟踪协同控制04结束语与展望059 驾驶辅助四轮驱动矢量控制参 考 模 型目标横 摆角速度附加横摆 力矩上层控制器侧向运动控制需求：防 止甩尾驾驶员操作下层控制器纵向运动控制需求：避免抱 死/打滑驱/制 动力矩测量/估计/辨识分层一体化控制架构质心侧 路面附 偏角 着系数滑移率轮速车速控制目标，期望横摆角速度质心侧偏角约束纵向滑移率约束驱动防滑/制动防抱死基于MPC(Model Predictive Control)的集成优化控制解决方案汽车侧纵向运动一体化模型预测控制算法（分层架构）防侧滑/甩尾10 11驾驶辅助四轮驱动矢量控制车辆动力学模型跟踪横摆角速度控制目标安全/执行机构约束安全约束执行机构硬约束优化问题基于MPC (Model Predictive Control)的集成优化控制解决方案汽车侧纵向运动一体化模型预测控制算法（分层架构） 驾驶辅助四轮驱动矢量控制东风E70（四轮轮毂电机独立驱动)最大功率75kw最大扭矩1250Nm驱动系统扭矩规划力矩接口任意力矩可控Protean PD18轮毂电机Protean PD18轮毂电机：开放接口系统 功能验 证 平 台12基于MPC (Model Predictive Control)的集成优化控制解决方案汽车侧纵向运动一体化模型预测控制算法（分层架构）自研整车控制器 驾驶辅助四轮驱动矢量控制MPC关闭MPC开启基于MPC (Model Predictive Control)的集成优化控制解决方案汽车侧纵向运动一体化模型预测控制算法（分层架构）蛇形试验65km/h13 驾驶辅助四轮驱动矢量控制MPC开启14MPC关闭基于MPC (Model Predictive Control)的集成优化控制解决方案汽车侧纵向运动一体化模型预测控制算法（分层架构）双移线试验，70km/h 驾驶辅助四轮驱动矢量控制优点：结构简单，工程上易实现缺点：上层控制器没有考虑纵向动力学特 性，可能导致侧纵向控制目标冲突15基于MPC (Model Predictive Control)的集成优化控制解决方案汽车侧纵向运动一体化模型预测控制算法（分层架构）