基于多Agent的电动汽车底盘智能控制系统框架

殷国栋 朱 侗 任祖平 李广民 金贤建

China Mechanical Engineering - - 中国机械工程 -

Intelligent Control System Framework for Multi-Agent Based Electric

Vehicle Chassises

YIN Guodong ZHU Tong REN Zuping LI Guangmin JIN Xianjian

School of Mechanical Engineering,Southeast University,Nanjing,211189

Abstract: To solve the problems that flexibility and scalability limitations of the traditional integrat⁃ ed chassis control frameworks and the traditional vehicles chassis control system was not suitable for dis⁃ tributed in⁃wheel motors drive electric vehicles,an intelligent chassis dynamic control system framework was proposed based on multi ⁃ Agent for four ⁃ wheel independent driving electric vehicles. And the func⁃ tions and interrelations of layers were analyzed. Taking direct yaw ⁃ moment control Agent of underlying control layer as an example,the controller Agent model was designed. In the co⁃simulation environment including MATLAB / Simulink and Carsim,simulation tests were conducted with the conditions of front wheel steering angle step input. Simulation results show that the controller Agent model may achieve the desired objectives of dynamic control and improve the performances of lateral handling stability effective⁃ ly,which lays the foundation for the proposed control framework.

Key words: electric vehicle chassis;multi⁃Agent;control framework;direct yaw⁃moment control引言

四轮独立驱动纯电动汽车通过轮毂电机直接

驱动车轮,大大增加了底盘的可利用空间,减少了

差速器、变速器等机械传动装置,提高了传动效

率,并且可以通过对各个电机的单独控制来实现

各种主动控制策略,使汽车适应不同工况下的行

驶环境 ,然而耦合强、不确定参数多和随机工作

[] 1

环境下的动态非线性一直以来都是车辆系统动力

学的研究难点。国内外众多机构对汽车子系统之

间的控制进行了研究。目前常见的控制方案以分

收稿日期: 2018-02-12

基金项目:国家自然科学基金汽车联合基金资助重点项目( U1664258);国家自然科学基金资助项目( 51575103);国家重点研发计划资助项目( 2016YFB0100906、2016YFD0700905) 层集成控制为主,这种方式在子系统数目较少时相对容易实现,但是随着子系统数目的增加,各基本控制单元功能冲突干涉逐渐明显,不仅设计难度急剧增大,而且也使得系统缺乏柔性,不利于系统的扩展,此外,传统汽车底盘控制系统并不完全适用于新型的四轮独立驱动纯电动汽车。在汽车控制功能不断丰富,控制目标不断增多,对环境动态适应性要求不断严苛的现实情况下,合理统一的电动汽车底盘综合控制系统的缺乏已经限制了汽车智能化水平的提高。

本文提出基于多Agent的智能动态综合控制系统框架,将每个车辆控制子系统从功能上进行划定,优化各个子系统的控制目标,以此建立总体的协调决策机制,满足车辆在不同情况下多目标在线优化调节的需求。

东南大学机械工程学院,南京, 211189

摘要:为了解决传统集成控制框架灵活性和可扩展性不足以及传统汽车底盘控制系统不适用于新型分布式轮毂电机驱动纯电动汽车的问题,提出了基于多Agent的四轮独立驱动纯电动汽车的底盘智能动态综合控制系统框架,分析了框架各个层次的功能和相互关系。以底层控制层中直接横摆力矩控制Agent为例,搭建控制器Agent模型。在MATLAB/Simulink和Carsim联合仿真环境中对前轮转向角阶跃输入工况进行仿真试验。仿真结果表明,搭建的控制器Agent较好地实现了预期的动力学控制目标,有效改善了车辆的横向操纵稳定性能,奠定了控制框架的基础。

关键词:电动汽车底盘;多Agent;控制框架;直接横摆力矩控制

中图分类号: U461;TP273

DOI:10.3969/j.issn.1004⁃132X.2018.15.005 开放科学(资源服务)标识码(OSID) :

Newspapers in Chinese (Simplified)

Newspapers from China

© PressReader. All rights reserved.