对于加速转动的车轮(1)当车轮工作状态进 入非稳定区 (s> s0) 时, 附着系数减小, 滑移率增加。 ( 2) 当车轮工作状态处于稳定区 (s≤s0) 时,附着系数增加,滑移率增加。 对于减速转动的车轮有: (1) 当车轮工作状态处于非稳定区 (s> s0) 时, 附着系数增加, 滑移率减小。 (2)当车轮工作状态处于稳定区(s≤s0)时,附着系数减小,滑移率减小。 加速:S>S0 S ? S0 减速:S>S0 S ? S0 ??s? ??s? ??s? ??s? du ds <0, >0 dt dt du ds ≥0, >0 dt dt du ds >0, <0 dt dt du ds ≤0, <0 dt dt ,令 通过判断 ε 的前后两次采样值 ε(k-1)、ε(k)的正负来判断加速车轮是否开始滑转。在车 轮加速过程中,若 ε(k-1) > 0、ε(k) < 0 成立,则认为车轮开始滑转,此时计算得到的滑移 率即为汽车在该行驶条件下的最佳滑移率。 复杂工况下基于最佳滑移率的汽车牵引力控制算法: 首先对地面附着系数进行估计, 然后根据当前路况下的滑移率和附着系数采用可变遗忘因子最小二乘法求出最佳滑移率。 首先对地面附着系数进行估计。车辆的车轮与地面的纵向作用力: 车辆所受垂向力为: 附着系数计算公式为: 其中 Fw 为风阻;Td 为车辆的驱动力矩;M 为车辆质量;r 为车轮半径;ax 为车辆纵向 加速度;Ff 为车辆所受滚动阻力;kw 为风阻系数;Iw 为转动惯量;w 为车轮转速微分,即角 加速度;L1 和 L2 分别为车辆质心与前、后轴的距离;hg 为车辆的质心高度;g 为重力加速 度。在附着系数估计的过程中,车辆的车速 v 是根据轮速估计而得,纵向加速度 ax 由偏航 率传感器测量而得。 然后估计最优滑转率。滑转率和附着系数之间的关系为: 对上式经过数学处理后得到最小二乘法形式的模型: 离散化处理得 ,然后对采用可变遗忘因子递推最小二乘法得 ,推到出 p1、p2 值 , 对上式求极值得车辆在当前路况下的最大附着系数和最优滑转率: 基于路面识别的四轮驱动电动汽车驱动防滑控制: 由于不同路面所对应的最佳滑转 率不同,所以采用路面识别系统,识别不同路面的最佳滑转率。 首先进行路面识别。 根据不同路面的角加速度可以对路面进行识别。 路面识别系统不断 地将实时获得的实际车轮角加速度与通过计算得到的不同路面的理论角加速度进行对比, 其 中最相近的即判定为当前路面。 (1) 实际车轮角加速度的获取 利用传感器测得车辆角速度信号,应用卡尔曼滤波技术来计算车轮角加速度信号。 (2) 理论车轮角加速度的计算 由车轮的运动方程,可得角加速度的计算公式为: 对于不同路面, 滑动率和附着率的对应关系不同。 根据实时测得的滑动率就可以得出不 同路面的附着率,就会得到不同路面的角加速度理论值,进而得到路面识别结果。 滑转率的定义为: 采用附着系数和滑转率的 u-s 曲线的一种函数关系: 其中参数 c1、c2、c3 在不同路面条件下的取值为下图: 通过路面识别系统确定路况后,相应的 3 个参数的取值也就确定了。将 3 个参数代入: , 就可以求出该路况下的最佳滑移率和峰值附着系数。