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考虑驾驶辅助和执行器冗余的线控转向能量优化策略研究
| 论文题名： | 考虑驾驶辅助和执行器冗余的线控转向能量优化策略研究 |
| 关键词： | 线控转向系统;驾驶辅助;执行器冗余;驾驶员转向特性;能量优化;控制策略 |
| 摘要： | 双电机线控转向系统结合了线控转向系统和双电机结构的特点，既可以通过线控转向系统的主动转向功能提高车辆的转向安全性，又可以通过双电机结构的冗余特性提高系统的容错性能。对于双电机线控转向系统而言，如何进一步适应未来智能驾驶对个性化驾驶辅助、容错辅助和转向经济性的综合要求，以及如何在设计中提高人-车系统的总体性能、容错性能和实现个性化的驾驶功能，是双电机线控转向系统设计与开发的关键问题。因此，本文对考虑驾驶辅助和执行器冗余的线控转向系统能量优化问题进行研究，本文的主要研究内容如下： 首先，建立双电机线控转向系统模型、整车模型和预瞄驾驶员模型，其中双电机线控转向系统模型包括电机模型、电机失效系数模型、齿轮齿条模型，为后续章节稳定性优化控制、能量优化、个性化驾驶辅助与容错驾驶辅助等内容奠定基础。 其次，提出双电机线控转向系统能量优化控制策略，包括上层稳定性控制和下层能量优化控制。稳定性控制采用INHH算法在保证系统具有良好地稳定性同时，将电机总需求转矩与需求转速传递给能量优化控制；能量优化控制采用双电机耦合转向策略（DMCS）进行能量优化，根据当前的汽车工况切换转向模式包含主电机转向、辅助电机转向和主辅电机联合转向，通过三种转向模式满足不同的转向工况需求并提高转向效率。 最后，为了满足智能驾驶对不同驾驶员驾驶辅助、容错辅助和车辆转向经济性等要求，本章在第三章提出的能量优化的基础上，基于μ控制理论提出考虑驾驶辅助和执行器冗余的线控转向能量优化策略，在考虑不同驾驶员转向特性的基础上，保证人机总体性能的最佳、车辆转向的鲁棒性及提高车辆的容错能力。采用非线性变权重GA/PSO相比PSO算法，提高转向过程中的转向经济性，通过人车共享权限和对特定驾驶员合适的转向补偿来减轻驾驶员的生理和心理负担。 |
| 作者： | 王安 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵万忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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