基于TD3自适应滑模控制算法的车辆制动故障稳定性控制 王若晨、 魏峰、 丁仁凯、 陈正荣、 刘伟、 孙东

《World Electric Vehicle Journal》：Stability Control of Vehicles with Brake Failure Based on the TD3 Adaptive Sliding Mode Control Algorithm Ruochen Wang, Feng Wei, Renkai Ding, Zhengrong Chen, Wei Liu and Dong Sun

　　

摘要

为了解决电动汽车电机械制动（EMB）系统中单个车轮故障时车辆不稳定和偏航的问题，本文提出了一种基于自适应滑模控制（ASMC）的集成应用导向控制框架。针对SMC的缺点（如抑制振荡困难以及参数调整工作量大），设计了一种新的复合到达律函数，并采用TD3算法优化滑模控制参数。当检测到EMB系统故障时，上层控制使用改进的ASMC算法计算车辆的额外偏航力矩；下层控制则利用最优控制算法分配制动力，同时考虑制动强度、偏航力矩和轮胎利用率。该方法与滑模转向控制相结合，以提高制动过程中的车辆稳定性。为了满足驾驶员的制动需求，首先使用反向传播（BP）神经网络识别制动意图。在此基础上，上层控制器计算额外的偏航力矩，下层控制器优化制动力分配，从而提高车辆稳定性。通过使用Simulink-2024a和CarSim-2019.1进行联合仿真分析，结果表明，与传统算法相比，所提出的分层控制策略使最大侧滑角减少了51.4%，最大偏航率减少了47.2%，最大横向偏移减少了45.6%。该控制策略在各种制动强度条件下都能提升车辆稳定性。