四轮独立驱动电动车转矩分配控制：结合CarSim和Simulink的三自由度车辆模型离散LQR控制策略及控制器设计详解

简介：
本文详细介绍了一种基于CarSim与Simulink平台的四轮独立驱动电动汽车转矩分配控制策略，采用三自由度车辆模型并运用离散LQR方法优化控制性能。通过详尽的设计过程和仿真验证，展现了该控制器在提高电动车操控性和稳定性方面的有效性。 本段落详细介绍了四轮独立驱动电动汽车的转矩分配控制系统的设计与实现过程。首先阐述了三自由度车辆模型的基本概念及其纵向、横向及横摆运动的状态方程。随后，文章探讨了如何利用CarSim和Simulink进行联合仿真的具体步骤和技术要点，包括数据单位匹配以及通信设置等关键环节。 接着深入介绍了离散LQR控制器的设计方法，涵盖了状态权重矩阵Q与输入权重矩阵R的选择策略，并详细说明了将连续系统转化为离散系统的操作流程。此外，文中还讨论了轮胎负荷率分配算法和扭矩分配策略的应用场景，特别是在低附着力路面条件下的具体实施方式。 最后通过双移线工况测试验证控制器的实际效果并分享了一些调试经验和常见问题的解决方案。本段落旨在为从事汽车工程、自动驾驶技术和控制系统研发的专业人士提供有价值的参考信息，尤其是对于关注电动汽车及先进控制算法的研究者来说具有重要借鉴意义。 文中提供了丰富的MATLAB代码片段和实用技巧帮助读者更好地掌握相关理论和技术，并强调了实际项目开发过程中需要注意的关键点如参数一致性以及数据同步等问题。