四驱电动赛车TCS滑模预测控制系统设计与实现

来源：计算机测量与控制杂志2024年第7期北京时间：

作者：杜蘅轩,刘帅,马云鹏,孙泽堉

单位：哈尔滨工业大学（威海）信息科学与工程学院

摘要：针对四驱电动方程式赛车在不同路面工况下过度打滑的问题，设计了一种结合卡尔曼滤波车速估计和滑模控制的牵引力控制系统，以提高整车直线加速性能、减小车轮打滑以保证稳定性和快速加速中的安全性。控制器以车轮滑转率为控制变量，通过调整各驱动轮输出扭矩，以保证滑转率控制在最优范围内；考虑获取准确车速是得到最优滑转率的前提，设计卡尔曼滤波器，实现车速估计；针对滑模控制自身存在的抖振问题，采用改进的指数趋近律，提高稳定性。利用Matlab/Simulink和CARSIM联合仿真，验证了该控制系统的有效性；最终完成实车测试与应用，在实际应用中实现控制系统满足四驱电动方程式赛车的快速平稳加速的工程要求。

关键词：四驱电动赛车;卡尔曼滤波;TCS控制系统;滑模控制;抖振