Electric vehicle yaw moment control based on the body sideslip estimation

• Autorzy: Tabti Khatir , Mostefai Lotfi , Chekroun Soufyane , Larbaoui Ahmed

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.11.17

Warianty tytułu

PL

Sterowanie momentem odchylenia pojazdu elektrycznego w oparciu o oszacowanie poślizgu bocznego nadwozia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The direct yaw moment control (DYC) presents an operative solution to improve the stability and road holding of vehicles, in particular electric vehicles equipped with independent motors. The torque control applied to each wheel can improve the handling performance of a vehicle making it safer and faster and in critical driving situations. In this article, a new method proposed for the control of the direct yaw moment based on the sliding mode control. This method uses a new design of switching function to simultaneously track the desired yaw rate and the side slip of the vehicle. The lateral sideslip angle of the vehicle is estimated by using a Kalman filter. The results of the comparative simulations show the effectiveness of the proposed method with the other conventional methods in terms of following the reference yaw rate, the vehicle trajectory and the vehicle skidding in various difficult driving scenarios.

PL

Bezpośrednie sterowanie momentem odchylenia (DYC) stanowi funkcjonalne rozwiązanie poprawiające stabilność i przyczepność pojazdów, w szczególności pojazdów elektrycznych wyposażonych w niezależne silniki. Kontrola momentu obrotowego zastosowana do każdego koła może poprawić właściwości jezdne pojazdu, czyniąc go bezpieczniejszym i szybszym w krytycznych sytuacjach na drodze. W niniejszym artykule zaproponowano nową metodę sterowania bezpośrednim momentem odchylającym w oparciu o sterowanie trybem ślizgowym. Metoda ta wykorzystuje nową konstrukcję funkcji przełączania do jednoczesnego śledzenia pożądanej wartości odchylenia i poślizgu bocznego pojazdu. Kąt bocznego znoszenia pojazdu jest szacowany za pomocą filtra Kalmana. Wyniki symulacji porównawczych pokazują skuteczność proponowanej metody z innymi metodami konwencjonalnymi w zakresie śledzenia referencyjnego kursu zbaczania, toru jazdy i poślizgu pojazdu w różnych trudnych scenariuszach jazdy.

Słowa kluczowe

EN

electric vehicle; sliding mode control; yaw moment contro; Kalman filter

PL

pojazd elektryczny; sterowanie ślizgowe; filtr Kalmana

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 11
• Strony: 97--101
• Opis fizyczny: Bibliogr.11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tabti Khatir

• Department of Electrical Engineering, University Mustapha Stambouli of Mascara.BP.305, Route El Mamounia, 29000 Mascara Algeria

• https://orcid.org/0000-0001-6247-1893

autor

Mostefai Lotfi

• Department of Electrical and Computer Engineering University Moulay Tahar Saida, Algeria

• https://orcid.org/0000-0002-3066-0443

autor

Chekroun Soufyane

• Department of Electrical Engineering, University Mustapha Stambouli of Mascara.BP.305, Route El Mamounia, 29000 Mascara Algeria

• https://orcid.org/0000-0002-7394-5879

autor

Larbaoui Ahmed

• Department of Electrical Engineering, University Mustapha Stambouli of Mascara.BP.305, Route El Mamounia, 29000 Mascara Algeria

• https://orcid.org/0000-0001-7520-9093

Bibliografia

• [1] Y. Hori, “Future Vehicle Driven by Electricity and Control — “Research on Four-wheel-Motored, “UOT Electric March II”,” IEEE Trans. Ind. Electr., vol. 51, N. 5, Oct. 2004. Pages: 954 - 962.
• [2] Chunyun Fu,” Direct yaw moment control for electric and hybrid Vehicles with independent motors”, Int. J. Vehicle Design, Vol. 69, Nos. 1/2/3/4, 2015
• [3] Hiroshi Fujimoto Maeda, K., Fujimoto, H., Hori, Y., 2011. Fundamental study on design method of yaw moment observer for improvement of drivers’ comfort for electric vehicle. In: Proceedings of the 37th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, pp. 3715-3720.
• [4] LI Jianfeng, GAO Li & LIU Birong 2006. Model Reference Sliding Mode Control for Improving Vehicle Active Safety. Safety Science and Technology vol.VI pt.B. Beijing Institute of Technology,China.
• [5] TAHAMI, F. K. R.—FARHANGHI, S.—SAMADI, B. : Fuzzy Based Stability Enhancement System for a Four-Motor-Wheel Electric Vehicle, SAE Paper 2002-01-1588 (2002), 1825–1833.
• [6] Utkin, V. I.; Guldner, J.; and Shi, J.: Sliding Mode Control in Electromechanical Systems. London: Taylor and Francis, 1999.
• [7] Sontag, E.D. (1981). Nonlinear regulation: The piecewise linear approach. IEEE Transactions on Automatic Control 26(2), 346– 358.
• [8] Hiroshi Fujimoto, Takeo Saito and Toshihiko Noguchi “Motion Stabilization Control of Electric Vehicle under Snowy Conditions Based on Yaw-Moment Observer. AMC 2004 - Kawasaki, Japan.
• [9] YafeiWang, HiroshiFujimoto, Chapter 9 - Dynamics Control for EVs Modeling, Dynamics and Control of Electrified Vehicles 2018, Pages 309-337.
• [10] Pongsathorn Raksincharoensak, Kalman Filtering for Automotive Control, Advances in Control Systems 2010.
• [11] Haiping Du and al. “Side-slip angle estimation and stability control for a vehicle with a non-linear tyre model and a varying speed”. Journal of Automobile Engineering 2015, Vol. 229(4) 486–505

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).