多輪獨立驅動電動車打滑控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電動車領域，特別是涉及一種電動車打滑控制方法。
【背景技術】
[0002] 多輪獨立驅動電動車具有機動、靈活、反應迅速、可靠性高、易于實現復雜的驅動 力控制等特點；多輪獨立驅動電動車每個車輪裝備一臺驅動電機，在一個或幾個驅動電機 損壞的情況下，車輛在合理的控制策略下仍可以正常行駛，在方便的時候更換損壞的驅動 電機，提高了驅動系統工作的冗余度和可靠性。
[0003] 多輪獨立驅動電動車避免了機械傳動方式下的剛性連接，省掉了離合器、變速器 及傳動軸等傳動環節，傳動效率得到提高，實現了機電一體化。而機械傳動系統的消失，減 輕了整車質量，實現了輕量化目標。
[0004] 多輪獨立驅動電動車驅動系統集中在車輪或輪邊位置，易于實現標準化設計，沒 有以往復雜的機械傳動機構，系統的可維護性顯著提高。
[0005] 多輪獨立驅動電動車起動力矩大，加速性能好，轉彎半徑小，道路通過性好，可以 根據復雜的路面環境調節輪邊出力，不易發生打滑。可以通過電動機來完成驅動力控制而 不需要其他附件，容易實現性能更好的、成本更低的牽引力控制系統（TCS)、防抱死制動系 統（ABS)及動力學控制系統（VDC)，轉矩分配更為靈活。
[0006] 由于多輪獨立驅動電動車存在的上述諸多優勢，成為市場炙手可熱的產品，然而 由于多輪獨立驅動電動車全部車輪工作在獨立的主動驅動模式下，整車沒有從動輪，主動 輪在驅動及制動狀態下的速度存在與實際整車速度不匹配的狀況，車輪嚴重打滑時，將導 致整車的打滑以及行進的不穩定性。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是提供一種多輪獨立驅動電動車打滑控制方法，用于解決上述技術 問題。
[0008] 一種多輪獨立驅動電動車打滑控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0009] Sl、實時采集各車輪驅動電機轉速的反饋信號；
[0010] S2、對各車輪驅動電機轉速的反饋信號進行第一維度滑動中值濾波獲取各車輪實 時轉速；
[0011] S3、對各車輪實時轉速進行第二維度滑動中值濾波獲取整車實時車速；
[0012] S4、主控制器根據每個車輪的實時轉速與整車實時車速的比較調整，對車輪轉速 與整車實時車速不匹配的，通過控制相應的車輪驅動電機的轉速來實現車輪轉速與整車實 時車速的匹配，之后返回步驟S1。
[0013] 所述步驟S2的具體執行方法為：
[0014] 首先建立一個數據存儲區域，依次存放各車輪驅動電機轉速反饋信號的N次采樣 數據，每次新采樣的數據存放到隊尾，同時拋棄隊首的數據；
[0015] 然后分別對當前各車輪驅動電機的N次采樣數據進行算術平均值運算，得到各車 輪驅動電機的實時轉速。
[0016] 所述步驟S3的具體執行方法為：
[0017] 將數據存儲區域中通過第一維度滑動中值濾波計算出來的各車輪驅動電機的實 時轉速進行大小排序；
[0018] 如果多輪獨立驅動電動車處于驅動狀態下，則剔除序列中轉速值大的車輪驅動電 機的實時轉速；如果多輪獨立驅動電動車處于制動狀態下，則剔除序列中轉速值小的車輪 驅動電機的實時轉速；
[0019] 對剩余車輪輪速進行第二維中值濾波；
[0020] 對剩余的車輪驅動電機實時轉速進行差值加權篩選；
[0021] 對剩余的車輪驅動電機轉速重新進行算術平均值計算，得到最終的整車實時電機 端轉速V ;
[0022] 根據公式得出整車實時車速Ve= K · V · π · D。
[0023] 驅動狀態下，剔除序列中轉速值大的車輪驅動電機的實時轉速的個數為η/2 ;制 動狀態下，剔除序列中轉速值小的車輪驅動電機的實時轉速的個數為η/2。
[0024] 對剩余的車輪驅動電機實時轉速進行差值加權篩選的條件為：
[0025] 驅動模式 Vx-V > Kd · V ;
[0026] 制動模式 V-Vx > Kd · V ;
[0027] 當Vx滿足上述篩選條件時，則剔除該Vx，不滿足的保留為剩余的車輪驅動電機實 時轉速。
[0028] 本發明的多輪獨立驅動電動車打滑控制方法，通過對各車輪驅動電機轉速的實時 采集、處理，對采集的各車輪驅動電機轉速進行第一維度滑動中值濾波獲取各車輪實時轉 速，然后對各車輪實時轉速進行第二維度滑動中值濾波獲取整車實時車速，主控制器根據 各車輪的實時車速對各車輪的驅動電機進行控制，以消除因各車輪的實時滑轉率，而造成 的多輪獨立驅動電動車的打滑，實現多輪獨立驅動電動車的平穩行進。
[0029] 下面結合附圖對本發明的多輪獨立驅動電動車打滑控制方法作進一步說明。
【附圖說明】
[0030] 圖1為多輪獨立驅動電動車打滑控制流程圖。
【具體實施方式】
[0031] 本發明的多輪獨立驅動電動車打滑控制方法所依托的多輪獨立驅動電動車打滑 控制系統包括主控制器、傳感器組、驅動電機組，驅動電機組包括的驅動電機數與多輪獨立 驅動電動車的車輪數相同，傳感器組包含的傳感器與驅動電機組包括的驅動電機數相同， 傳感器、驅動電機、車輪一一對應；驅動電機用于驅動與之對應的車輪，傳感器用于實時采 集與之對應的驅動電機的轉速，并將采集的數據反饋給主控制器，主控制器用于按照預設 程序對接收的數據進行分析計算后作出相應的控制命令，控制驅動電機為不同工況下的多 輪獨立驅動電動車提供牽引力。
[0032] 本發明的多輪獨立驅動電動車打滑控制方法采用二維中值濾波算法，對各車輪轉 速進行實時濾波合成，計算各車輪實時車速。其中第一維度滑動中值濾波是對各車輪驅動 電機轉速的滑動中值濾波，以實時獲取各車輪驅動電機的實時轉速；第二維度滑動中值濾 波是對上一步獲得的各車輪驅動電機的實時轉速數據匯總后，進行的滑動中值濾波，剔除 失配車輪驅動電機的實時轉速，通過換算獲得整車實時速度，主控制器根據各車輪的實時 車速對各車輪的驅動電機進行控制，以消除因各車輪的實時滑轉率，而造成的多輪獨立驅 動電動車的打滑，實現多輪獨立驅動電動車的平穩行進。
[0033] 如圖1所示本發明的多輪獨立驅動電動車打滑控制方法包括如下步驟：
[0034] Sl、實時采集各車輪驅動電機轉速的反饋信號；
[0035] S2、對各車輪驅動電機轉速的反饋信號進行第一維度滑動中值濾波獲取各車輪實 時轉速；
[0036] S3、對各車輪實時轉速進行第二維度滑動中值濾波獲取整車實時車速；
[0037] S4、主控制器根據每個車輪的實時轉速與整車實時車速的比較調整，對車輪轉速 與整車實時車速不匹配的，通過控制相應的車輪驅動電機的轉速來實現車輪轉速與整車實 時車速的匹配，之后返回步驟S1。
[0038] 通過第一維度滑動中值濾波獲取多輪獨立驅動電動車各車輪實時轉速的方法是， 利用傳感器組采集的各車輪驅動電機轉速反饋信號，通過滑動中值濾波算法得到。具體步 驟如下：
[0039] 首先在主控制器的數據存儲空間中建立一個數據存儲區域，依次存放各車輪驅動 電機轉速反饋信號的N次采樣數據（N采樣所需時間小于0. 5s)，每次新采樣的數據存放到 隊尾，同時拋棄隊首的數據（遵循先進先出原則），然后分別對當前各車輪的N個轉速數據 進行算術平均值運算，每采樣一組各車輪驅動電機轉速數據進行一次運算。
【主權項】
1. 一種多輪獨立驅動電動車打滑控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 51、 實時采集各車輪驅動電機轉速的反饋信號； 52、 對各車輪驅動電機轉速的反饋信號進行第一維度滑動中值濾波獲取各車輪實時轉 速； 53、 對各車輪實時轉速進行第二維度滑動中值濾波獲取整車實時車速； 54、 主控制器根據每個車輪的實時轉速與整車實時車速的比較調整，對車輪轉速與整 車實時車速不匹配的，通過控制相應的車輪驅動電機的轉速來實現車輪轉速與整車實時車 速的匹配，之后返回步驟S1。
2. 根據權利要求1所述的多輪獨立驅動電動車打滑控制方法，其特征在于，所述步驟 S2的具體執行方法為： 首先建立一個數據存儲區域，依次存放各車輪驅動電機轉速反饋信號的N次采樣數 據，每次新采樣的數據存放到隊尾，同時拋棄隊首的數據； 然后分別對當前各車輪驅動電機的N次采樣數據進行算術平均值運算，得到各車輪驅 動電機的實時轉速。
3. 根據權利要求2所述的多輪獨立驅動電動車打滑控制方法，其特征在于，所述步驟 S3的具體執行方法為： 將數據存儲區域中通過第一維度滑動中值濾波計算出來的各車輪驅動電機的實時轉 速進行大小排序； 如果多輪獨立驅動電動車處于驅動狀態下，則剔除序列中轉速值大的車輪驅動電機的 實時轉速；如果多輪獨立驅動電動車處于制動狀態下，則剔除序列中轉速值小的車輪驅動 電機的實時轉速； 對剩余車輪輪速進行第二維中值濾波； 對剩余的車輪驅動電機實時轉速進行差值加權篩選； 對剩余的車輪驅動電機轉速重新進行算術平均值計算，得到最終的整車實時電機端轉 速V ; 根據公式得出整車實時車速VE= K ? V ? JT ? D。
4. 根據權利要求3所述的多輪獨立驅動電動車打滑控制方法，其特征在于，驅動狀態 下，剔除序列中轉速值大的車輪驅動電機的實時轉速的個數為n/2 ;制動狀態下，剔除序列 中轉速值小的車輪驅動電機的實時轉速的個數為n/2。
5. 根據權利要求3所述的多輪獨立驅動電動車打滑控制方法，其特征在于，對剩余的 車輪驅動電機實時轉速進行差值加權篩選的條件為： 驅動模式 Vx-V > Kd ? V ; 制動模式 V-Vx > Kd ? V ; 當Vx滿足上述篩選條件時，則剔除該Vx，不滿足的保留為剩余的車輪驅動電機實時轉 速。
【專利摘要】一種多輪獨立驅動電動車打滑控制方法，包括以下步驟：S1、實時采集各車輪驅動電機轉速的反饋信號；S2、對各車輪驅動電機轉速的反饋信號進行第一維度滑動中值濾波獲取各車輪實時轉速；S3、對各車輪實時轉速進行第二維度中值濾波獲取整車實時車速；S4、主控制器根據每個車輪的實時轉速與整車實時車速的比較調整，對車輪轉速與整車實時車速不匹配的，通過控制相應的車輪驅動電機的轉速來實現車輪轉速與整車實時車速的匹配，之后返回步驟S1；本發明通過對每個車輪轉速的實時監測，與整車實時車速的比較實現，來實時控制每個車輪與整車實時車速的匹配，從而有效控制了多輪獨立驅動電動車的穩定行進。
【IPC分類】B60L15-32
【公開號】CN104527458
【申請號】CN201410758365
【發明人】駱志偉, 胡小龍, 譚文華, 付進軍
【申請人】北京航天發射技術研究所, 中國運載火箭技術研究院
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月10日