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Updated: Sep 10, 2025
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Published on: August 15, 2020
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Control de coordinación robusta de juego cooperativo para vehículos eléctricos distribuidos en carreteras con giros
Wei Li1, Chunyan Wang1, Wanzhong Zhao1
1Department of Vehicle Engineering and Jiangsu Engineering Research Center of Vehicle Distributed Drive and Intelligent Wire Control Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210001, China.
ISA transactions
|August 26, 2025
Resumen
Este estudio introduce un controlador de coordinación robusta de juego cooperativo (CGRCC) para vehículos eléctricos distribuidos (DEV) para mejorar el seguimiento del recorrido y la estabilidad en curvas bruscas. El CGRCC reduce efectivamente los errores mediante la optimización de la dirección de las cuatro ruedas y los sistemas de tracción independiente de las cuatro ruedas.
Área de la Ciencia:
- Ingeniería automotriz
- Sistemas de control
- La robótica
Sus antecedentes:
- Los vehículos eléctricos distribuidos (DEV) utilizan la dirección en las cuatro ruedas (4WS) y la tracción independiente en las cuatro ruedas (4WID) para mejorar el seguimiento del recorrido y la estabilidad.
- Los giros agudos exacerban la no linealidad de los neumáticos y los efectos de acoplamiento, lo que complica el modelado y el control dinámicos.
- Los objetivos de control contradictorios y las perturbaciones como la velocidad variable en el tiempo desafían el seguimiento preciso de la trayectoria y la estabilidad lateral.
Objetivo del estudio:
- Desarrollar un controlador de coordinación robusto para los DEV que aborde los desafíos en el modelado dinámico y los conflictos de control.
- Mejorar la precisión del seguimiento del recorrido y la estabilidad lateral, especialmente en condiciones de conducción exigentes como curvas bruscas.
- Para mitigar el impacto de las perturbaciones en el rendimiento del sistema a través de estrategias de control avanzadas.
Principales métodos:
- Se estableció un modelo de error discreto vehículo-carretera basado en la lógica difusa de Takagi-Sugeno (T-S) para capturar la no linealidad de los neumáticos y los efectos de acoplamiento.
- Se diseñó un controlador de coordinación de juego cooperativo, optimizando la interacción entre 4WS y 4WID para la colaboración de múltiples actuadores.
- Se implementó un supresor de perturbaciones H∞ basado en Lyapunov para contrarrestar las perturbaciones externas.
Principales resultados:
- El controlador de coordinación robusta de caza cooperativo propuesto (CGRCC) demostró reducciones significativas en el error de seguimiento de trayectoria (33,360,3%) y el error de velocidad lateral (15,524,6%) en comparación con otros controladores.
- El controlador gestionó eficazmente los conflictos de objetivos de control entre 4WS y 4WID.
- Se logró un modelado dinámico preciso de neumáticos individuales y una mayor precisión de modelado DEV.
Conclusiones:
- El CGRCC proporciona un rendimiento superior en precisión de seguimiento de trayectoria y estabilidad lateral para vehículos eléctricos distribuidos en carreteras con giros bruscos.
- El modelo difuso T-S y el enfoque de juego cooperativo manejan efectivamente la dinámica compleja del vehículo y los conflictos de control.
- El supresor de perturbaciones H∞ basado en Lyapunov aumenta la robustez del sistema contra perturbaciones que varían en el tiempo.
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