ps常用素材網(wǎng)站有哪些,需要鄭州網(wǎng)站建設(shè),網(wǎng)站關(guān)鍵詞優(yōu)化的步驟,如何建立網(wǎng)站賣東西電驅(qū)動(dòng)車輛主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向#xff08;AFS#xff09;、主動(dòng)后輪轉(zhuǎn)向(ARS)的仿真搭建、控制以輪轂電機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)車輛為例進(jìn)行設(shè)計(jì)#xff0c;根據(jù)橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角的偏差計(jì)算出維持車輛穩(wěn)定性所需的附加前輪轉(zhuǎn)角?？刂品椒?xff1a;滑模控制、LQR控制、PID控制#xf…電驅(qū)動(dòng)車輛主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向AFS、主動(dòng)后輪轉(zhuǎn)向(ARS)的仿真搭建、控制 以輪轂電機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)車輛為例進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角的偏差計(jì)算出維持車輛穩(wěn)定性所需的附加前輪轉(zhuǎn)角。 控制方法滑?？刂?、LQR控制、PID控制發(fā)其中一個(gè)默認(rèn)發(fā)lqr控制器在玩四輪轉(zhuǎn)向控制的時(shí)候咱們得先搞明白車輛怎么飄起來的。想象一下開著后驅(qū)車在冰面甩尾這時(shí)候前輪要是能自動(dòng)找補(bǔ)角度車屁股是不是更容易拽回來這就是主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向(AFS)的看家本領(lǐng)。今天咱們用Python擼個(gè)輪轂電機(jī)四驅(qū)車的仿真拿LQR控制器給方向盤加buff。先搬出經(jīng)典的二自由度單車模型鎮(zhèn)場子m 1723 # 整車質(zhì)量 l_f 1.232 # 前軸到質(zhì)心距離 l_r 1.368 # 后軸到質(zhì)心距離 Iz 4175 # 橫擺轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 C_f 66900 # 前輪總側(cè)偏剛度 C_r 62700 # 后輪總側(cè)偏剛度 # 狀態(tài)方程矩陣 A np.array([ [-(C_f C_r)/(m*u), (-l_f*C_f l_r*C_r)/(m*u) - u], [(-l_f*C_f l_r*C_r)/(Iz*u), -(l_f**2*C_f l_r**2*C_r)/(Iz*u)] ]) B np.array([ [C_f/m], [l_f*C_f/Iz] ])這堆參數(shù)看著頭疼其實(shí)核心就是抓住兩個(gè)關(guān)鍵狀態(tài)——質(zhì)心側(cè)偏角β和橫擺角速度γ。就像騎自行車身體傾斜角度和車把轉(zhuǎn)向得配合好才不會(huì)摔。接下來是LQR控制器的重頭戲。咱得告訴控制器什么算開得好Q np.diag([10, 1]) # 側(cè)偏角誤差比橫擺角速度貴10倍 R np.array([[0.1]]) # 控制量別太暴力 # 解Riccati方程找最優(yōu)K P solve_continuous_are(A, B, Q, R) K np.linalg.inv(R) B.T P這里Q矩陣就像駕校教練——側(cè)偏角偏差扣分狠橫擺角速度扣分輕。R矩陣則是防止方向盤抽風(fēng)0.1的權(quán)重讓控制量不會(huì)突變。實(shí)際調(diào)參時(shí)把Q[0,0]加大相當(dāng)于讓車更佛系適合家用車設(shè)定?？刂屏坑?jì)算才是靈魂所在delta_f -K np.array([[beta - beta_ref], [gamma - gamma_ref]])這個(gè)負(fù)號(hào)可不能丟好比車往右飄方向盤就得往左打。betaref和gammaref不是固定值得根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)向意圖動(dòng)態(tài)計(jì)算相當(dāng)于有個(gè)老司機(jī)在幫你修正預(yù)期軌跡。最后上仿真循環(huán)for t in np.arange(0, 10, 0.01): # 當(dāng)前狀態(tài)采集假設(shè)傳感器完美 beta x[0] gamma x[1] # LQR算出前輪補(bǔ)償轉(zhuǎn)角 delta controller.update(beta, gamma) # 四輪扭矩分配輪轂電機(jī)專屬玩法 fl_torque base_torque delta*10 fr_torque base_torque - delta*8 # ...后輪分配同理 # 動(dòng)力學(xué)模型迭代 x_dot A x B delta x x x_dot * dt注意輪轂電機(jī)的騷操作——前輪轉(zhuǎn)向補(bǔ)償會(huì)改變左右輪驅(qū)動(dòng)力矩分配相當(dāng)于轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)側(cè)輪少出力外側(cè)輪多出力形成轉(zhuǎn)向助力。這種機(jī)電耦合才是四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的精髓。跑完仿真一看在雙移線工況下沒開AFS的車像醉漢畫龍開了之后軌跡明顯更老實(shí)。但別高興太早實(shí)際裝車時(shí)得處理20ms的CAN總線延遲這時(shí)候得在狀態(tài)觀測器里加個(gè)預(yù)測補(bǔ)償不然控制器永遠(yuǎn)在追著車屁股跑。調(diào)LQR就像燉老湯Q矩陣的火候夠不夠得看輪胎是不是在非線性區(qū)摸魚。有個(gè)野路子——盯著側(cè)向加速度傳感器超過0.4g的時(shí)候偷偷把Q[0,0]調(diào)大相當(dāng)于給控制器上緊箍咒。畢竟再牛逼的控制算法也干不過物理摩擦圓啊。