滑模方法在分布式电动车容错控制上的应用

欧 健，陈瑞楠，杨鄂川，张 勇

（1.重庆理工大学车辆工程学院，重庆400054；2.重庆理工大学机械工程学院，重庆400054）

1 引言

四轮独立驱动的分布式电动车相较于传统汽车而言由于其系统构成简单、输出响应迅速、各车轮能独立进行控制等特点，越来越受到研究者们的关注[1]。但因为其自身驱动系统的特点，在驱动系统失效的情况下容易发生诸如导致跑偏、动力学特性改变等的情况[2]。为改善分布式电动车驱动系统失效发生时的车辆性能，有学者提出在故障发生时关闭故障驱动器与其对应驱动器的方法以维持车辆稳定性，但该方法极易导致车辆动力性下降[3]。文献[4]中提出一种基于分配规则的容错控制方法，该方法能够对系统剩余驱动力进行分配，但控制器性能与故障信息的准确性密切相关，在故障观测结果不精确或延迟的情况下，控制器性能会表现出极大的下降[5]。因此如今已有国内外学者将鲁棒、自适应等的被动容错控制方法应用于飞机、卫星等设备上[6]，以弥补故障信息失真引起的控制性能下降。针对分布式电动车驱动系统失效发生时，由于故障信息不准确或未知导致的普通容错控制方法性能下降的问题，设计了一种基于滑膜变结构控制理论的被动容错控制方法，针对参考横摆角速度和质心侧偏角信号的跟踪问题，设计了一种协调分配的上层容错运动控制器，以求得当前车辆所需附加横摆力矩。同时，考虑可能发生的故障对控制器收敛性进行讨论，以求出能够满足容错控制需求的控制器参数范围。……