Академиялык изилдөөлөр, түшүнүктүү тил

Verianla | Кыргызча академиялык изилдөөлөр жана илим

04 ноябрь 2026, Шаршемби
VERİANLA Көз карандысыз илимий басма
Verianla on Google Play
Менюну ачуу же жабуу
...
Башкы бет / Колдонмо илимдер / Инженерия / Фаза Тегиздиги Ыкмасына Негизделген Бөлүштүрүлгөн Жетектүү Электр Унааларындагы Интеграцияланган Yaw жана Roll Туруктуулугун Башкаруу
Инженерия

Фаза Тегиздиги Ыкмасына Негизделген Бөлүштүрүлгөн Жетектүү Электр Унааларындагы Интеграцияланган Yaw жана Roll Туруктуулугун Башкаруу

Интеграцияланган yaw жана roll туруктуулугун башкаруу (Yaw-Roll Integrated Control, YRIC) бөлүштүрүлгөн жетектүү электр унаасынын капталдан тайып кетүү жана оодарылып кетүү коркунучтарын бир божомол горизонту ичинде баалайт; фаза тегиздигине негизделген абал классификациясын, Model Predictive Control (MPC) жана төрт дөңгөлөк ортосундагы момент бөлүштүрүүнү катмарлуу бириктирген унаа динамикасын башкаруу стратегиясы.

22/10/2026  Veri Anla  182 көрүү
Фаза Тегиздиги Ыкмасына Негизделген Бөлүштүрүлгөн Жетектүү Электр Унааларындагы Интеграцияланган Yaw жана Roll Туруктуулугун Башкаруу

Интеграцияланган yaw жана roll туруктуулугун башкаруу (Yaw-Roll Integrated Control, YRIC) — бөлүштүрүлгөн жетектүү электр унаасынын капталдан тайып кетүү жана оодарылып кетүү коркунучтарын бир эле божомол горизонту ичинде баалоочу; фаза тегиздигине негизделген абал классификациясын, Моделдик Болжолдуу Башкарууну (Model Predictive Control, MPC) жана төрт дөңгөлөк ортосундагы момент бөлүштүрүүнү катмарлуу түрдө бириктирген унаа динамикасын башкаруу стратегиясы. Изилдөөдө унаанын yaw туруктуулугу каптал тайгалануу бурчу–каптал тайгалануу бурчунун өзгөрүү ылдамдыгы, башкача айтканда β–β̇ фаза тегиздиги менен; roll туруктуулугу болсо кузовдун roll бурчу–roll бурчунун өзгөрүү ылдамдыгы, башкача айтканда φ–φ̇ фаза тегиздиги менен бааланган. Башкаруу системасы ошол учурдагы бир гана абалга карабастан, божомол горизонтундагы траекториялар туруктуулук чектеринен ашып-ашпай турганын баалайт; ошого жараша кийлигишүүсүз, yaw башкаруу, roll башкаруу же бириккен yaw-roll башкаруу режимдеринин бирин тандайт.

MATLAB/Simulink2021b жана CarSim2020 кошмо симуляцияларында YRIC; кош тилке алмаштыруу, синусоидалык рул жана fishhook маневрлеринде DYC салыштырмасына карата чокулук каптал тайгалануу бурчун тиешелүүлүгүнө жараша %46,7, %50 жана %68,2; чокулук yaw ылдамдыгын болсо %14,5, %17,6 жана %17,1 азайткан. Бирок натыйжалар симуляция чөйрөсүнө гана тиешелүү. Булак изилдөө чыныгы сенсор ызы-чуусун, сигнал кечигүүсүн жана абалды баалоо каталарын моделге кошкон эмес; башкаруу алгоритми азырынча чыныгы унаада же орнотулган реалдуу убакыт башкаргычында текшерилген эмес.

Изилдөө чечүүгө аракет кылган көйгөй

Жогорку ылдамдыкта бурулуш же кескин рул маневрлеринде унаа бир эле учурда эки башка туруксуздук түрүнө жакындай алат. Биринчиси, каптал тайгалануу бурчу менен yaw кыймылы көзөмөлдөн чыгып, капталга сүрүлүү же айланып кетүү тенденциясынын пайда болушу. Экинчиси болсо жогорку каптал ылдамдануу себептүү оң жана сол дөңгөлөктөр арасындагы тик жүктүн бөлүштүрүлүшү өтө өзгөрүп, ички дөңгөлөктөрдүн жерден көтөрүлүшүнө чейин жетиши мүмкүн болгон roll/оодарылуу коркунучу.

Бөлүштүрүлгөн жетектүү электр унааларында ар бир дөңгөлөктү өз алдынча мотор айдай алышы оң жана сол дөңгөлөктөрдүн моменттерин айырмалоо аркылуу кошумча yaw моментин түзүүгө мүмкүндүк берет. Ошентип, кошумча активдүү рул же өзүнчө туруктуулук актуатору болбостон, дифференциалдык тартуу жана тормоз күчтөрү аркылуу кузовдун динамикалык абалын өзгөртүүгө болот.

Адабияттагы үч негизги боштук

Булак изилдөө учурдагы фаза тегиздигине негизделген интеграцияланган башкаруу ыкмаларында үч көйгөйгө көңүл бурат. Биринчиси, көптөгөн ыкмалар башкарууну учурдагы бир гана абал чекитине карап иштетип, божомол горизонтунда жакындап келаткан туруксуздукту жетиштүү пайдаланбайт. Экинчиси, MPC салмактары көбүнчө эмпирикалык же интуитивдүү тандалат. Үчүнчүсү, yaw жана roll туруктуулугу көпчүлүк ыкмаларда өз-өзүнчө бааланып, бир эле божомолдуу башкаруу түзүмүндө биргелешкен чечим чыгарылбайт.

YRIC башкаруу стратегиясы кантип иштейт?

YRIC божомол горизонтундагы yaw жана roll абал траекторияларын эки өзүнчө фаза тегиздигинин туруктуулук аймактары менен салыштырат; чечим катмары бул эки коркунучтун айкалышына жараша төрт башкаруу режиминин бирин тандайт, жогорку деңгээлдеги MPC зарыл болгон дөңгөлөктүн узунунан күчтөрүн эсептейт, ал эми төмөнкү деңгээлдеги бөлүштүргүч бул күчтөрдөн алынган кошумча yaw моментин шинанын кармашын пайдаланууну жана мотор чектөөлөрүн эске алып төрт дөңгөлөктүн моменттерине кайра бөлүштүрөт.

Булак изилдөөдөгү 5-сүрөттүн башкаруу байланыштарына таянып Verianla үчүн өз алдынча кайра түзүлгөн source-derived, масштабсыз YRIC архитектурасы.

Бөлүштүрүлгөн жетектин бул стратегия үчүн эмне үчүн ылайыктуу?

Бөлүштүрүлгөн жетектүү унаада төрт дөңгөлөк көз карандысыз электр моторлору менен айдала алат. Оң жана сол дөңгөлөктөрдүн узунунан күчтөрүн айырмалоо унаанын тик огу айланасында кошумча yaw моментин түзөт. YRIC бул өзгөчөлүктү yaw кыймылын да, каптал ылдамданууну да кыйыр өзгөртүп roll коркунучун азайтуу үчүн колдонот.

Төрт эркиндик даражадагы унаа модели

Интеграцияланган башкаргычты долбоорлоо үчүн колдонулган төрт эркиндик даражадагы модель узунунан кыймылды, каптал кыймылды, yaw кыймылын жана кузовдун roll кыймылын бирге камтыйт. Моделде унаанын тик кыймылы эске алынган эмес, жол түз деп кабыл алынган, асманын сызыктуу эмес касиеттери эквиваленттүү roll катуулугу жана демпфирлөөсү менен көрсөтүлгөн, аэродинамикалык каршылык эске алынган эмес жана рул киргизүүсү түздөн-түз алдыңкы дөңгөлөктүн бурулуу бурчуна айландырылган.

ПараметрБелгиМааниБирдик
Унаанын жалпы массасыm1413kg
Пружиналанган массаms1270kg
Yaw инерция моментиIz1536,7kg·m²
Roll инерция моментиIx536,6kg·m²
Оордук борборунан алдыңкы окко чейинки аралыкa1,415m
Оордук борборунан арткы окко чейинки аралыкb1,495m
Колеянын кеңдигиbs1,675m
Дөңгөлөктүн тоголонуу радиусуrw0,325m
Оордук борборунан roll борборуна чейинки аралыкhs0,54m
Оордук борборунун бийиктигиh0,71m
Roll катуулугуKφ65.890,1N·m/rad
Roll демпфирлөө коэффициентиCφ5729,6N·m·s/rad
Алдыңкы шинанын бурулуш катуулугуkf−66.755N/rad
Арткы шинанын бурулуш катуулугуkr−108.530N/rad

Дөңгөлөк ичиндеги мотор модели

Унаада туруктуу магниттүү синхрондуу дөңгөлөк ичиндеги мотор модели колдонулган. Мотордун чокулук моменти 650 N·m, чокулук ылдамдыгы 1000 r/min, номиналдык кубаттуулугу 25 kW, номиналдык ылдамдыгы 500 r/min, номиналдык моменти 480 N·m жана чокулук кубаттуулугу 30 kW. 0,325 m дөңгөлөк радиусу менен бир моторго уруксат берилген максималдуу айдоо күчү 2000 N деп эсептелген. Мотордун электромагниттик өзгөртүү процесси өзүнчө моделденген эмес; мотор динамикасы экинчи тартиптеги жооп системасы менен жакындатылган.

Фаза тегиздиги ыкмасы YRIC ичинде кандай милдет аткарат?

Фаза тегиздиги ыкмасы унаанын бир эле өзгөрмөсүнүн чектик маанисин көзөмөлдөөнүн ордуна абалды жана анын өзгөрүү ылдамдыгын бирге баалап, туруктуу жана туруксуз траекторияларды ажыратат; YRICте β–β̇ тегиздиги yaw туруктуулугун, φ–φ̇ тегиздиги болсо roll туруктуулугун классификациялоо үчүн колдонулат.

Yaw туруктуулук аймагы

Изилдөөчүлөр yaw анализи үчүн сызыктуу эмес эки эркиндик даражадагы модель түзүп, шинанын каптал күчүн Pacejka Magic Formula менен эсептеген. β–β̇ фаза тегиздигинде тең салмак чекитине жакындаган траекториялар туруктуу аймакты түзөт.

Изилдөөдө эки сызык ыкмасы менен туруктуу yaw аймагы төмөнкү теңсиздик аркылуу аныкталган:

Теңдеме (13): \( |\dot{\beta}+k_1\beta| \leq c_1 \)

Бул жерде β унаанын каптал тайгалануу бурчу, β̇ каптал тайгалануу бурчунун өзгөрүү ылдамдыгы; k1 жана c1 болсо туруктуу аймактын чек параметрлери.

Фаза тегиздигин изилдөөдө жол кармаш коэффициенти μ туруктуулук аймагынын өлчөмүнө олуттуу таасир берери; унаанын узунунан ылдамдыгы менен алдыңкы дөңгөлөктүн бурулуу бурчунун таасири салыштырмалуу азыраак экени билдирилген. Ошондуктан акыркы yaw туруктуулук чек арасында авторлор негизинен μ таасирин колдонгон.

Теңдеме (14):

\( k_1=-12.78\mu^2+26.57\mu+3.18 \)

\( c_1=-0.39\mu^2+2.15\mu-0.08 \)

Roll туруктуулук аймагы жана LTR

Roll туруктуулугу бааланганда кузовдун roll бурчу φ жана roll бурчунун өзгөрүү ылдамдыгы φ̇ бир эле фаза тегиздигинде бааланган. Унаанын оодарылуу коркунучунун сандык көрсөткүчү катары каптал жүктүн өтүү катышы LTR (Lateral Load Transfer Ratio) колдонулган.

Теңдеме (10): \( LTR=\frac{|F_{zl}-F_{zr}|}{F_{zl}+F_{zr}} \)

Fzl жана Fzr унаанын сол жана оң тарабындагы жалпы тик шина жүктөрүн билдирет. LTR < 1 болгондо эки тараптагы дөңгөлөктөрдүн жол менен байланышы сакталат; LTR = 1 чек арасында болсо дөңгөлөктүн көтөрүлүшү башталат деп кабыл алынат.

Тик жүктөрдү түз өлчөө кыйын болгондуктан изилдөөдө жакындатылган LTR туюнтмасы колдонулган:

Теңдеме (11): \( LTR=\frac{2h_s}{b_sg}|a_y+g\sin\varphi| \)

Roll фаза тегиздигинин ромб сымал чеги

Авторлор жөнөкөй эки сызык ыкмасы roll фаза тегиздигиндеги айрым алыстап бара жаткан траекторияларды туура эмес түрдө туруктуу аймакка киргизерин аныктап, анын ордуна ромб сымал чек колдонгон. Критикалык каптал ылдамдануудагы аймак нөл каптал ылдамдануудагы аймактан кичине жана башкаруу чеги катары ушул катуураак аймак тандалган.

Теңдеме (15): \( \frac{|\varphi|}{\varphi_{cr}}+\frac{|\dot{\varphi}|}{\dot{\varphi}_{cr}}\leq1 \)

Булакта абсолюттук критикалык roll бурчу 5,7°, абсолюттук критикалык roll бурчунун өзгөрүү ылдамдыгы 17,2°/s деп берилген жана башкаруу чектерине 0,5 коопсуздук коэффициенти колдонулган.

Булактагы 9-сүрөт жана 12-сүрөттүн туруктуулук аймагынын логикасынан Verianla үчүн даярдалган масштабсыз концептуалдык кайра түзүү. Булак траекторияларынын сандык формасы кайра чыгарылган эмес.

Чечим катмары: төрт башкаруу режими

Yaw фаза тегиздиги чегинин сол тарабы YI (Yaw Index), roll фаза тегиздиги чегинин сол тарабы болсо RI (Roll Index) деп аныкталган. Yaw үчүн YI ≤ c1, roll үчүн RI ≤ 1 туруктуу абал критерийи.

АбалыБашкаруу режимиАктивдүү максаттар
YI ≥ c1 жана RI < 1Yaw башкарууβ жана yaw ылдамдыгы
YI < c1 жана RI ≥ 1Roll башкарууLTR
YI ≥ c1 жана RI ≥ 1Yaw-Roll башкарууβ, yaw ылдамдыгы жана LTR бирге
YI < c1 жана RI < 1Башкаруу жокАйдоочунун талабы сакталат

Башкаруу салмактары булакта Wβ = 0,2, Wω = 20 жана ар бир дөңгөлөктүн узунунан күч салмагы үчүн 10−4 деп берилген. Roll салмагы болсо \(W_{LTR}=|LTR-0.6|/0.2\) түрүндө LTRге көз каранды. Ошентип, roll коркунучу өзгөргөн сайын MPC чыгым функциясындагы roll артыкчылыгы да өзгөрөт.

MPC чыгым функциясы

Жогорку деңгээлдеги MPCнин максаты божомол горизонтундагы чыныгы башкаруу чыгыштары менен максаттуу маанилердин айырмасын жана башкаруу аракетин бирге азайтуу:

Теңдеме (23): \( J=\sum_{i=1}^{p}\|\lambda_{yi}(y(k+i|k)-y_d(k+i))\|^2+\sum_{i=1}^{m}\|\lambda_{ui}u(k+i-1)\|^2 \)

Бул жерде p божомол горизонту, m башкаруу горизонту, y башкаруу чыгыштары, yd максаттуу маанилер; λyi жана λui болсо абал жана башкаруу киргизүүсүнүн салмактары. Булакта максаттуу каптал тайгалануу бурчу βd = 0 жана максаттуу LTR = 0 тандалган.

Төмөнкү деңгээлдеги момент бөлүштүрүү эмне үчүн өзүнчө оптималдаштыруу?

Жогорку деңгээлдеги MPC эсептеген төрт дөңгөлөк күчү түз эле моторлорго жөнөтүлбөйт. Адегенде бул күчтөрдөн талап кылынган кошумча yaw моменти ΔMtar эсептелет. Төмөнкү деңгээлдеги бөлүштүргүч андан соң ошол эле жалпы узунунан күч талабын жана ошол эле ΔMtar шартын сактап, күчтөрдү төрт дөңгөлөк ортосунда кайра оптималдаштырат.

Бир дөңгөлөк үчүн кармашты пайдалануу катышы:

Теңдеме (25): \( \eta_i=\frac{\sqrt{F_{xij}^2+F_{yij}^2}}{\mu F_{zij}} \)

Төмөнкү деңгээлдеги башкаргыч дөңгөлөк ичиндеги моторлор негизинен узунунан күч чыгарарын эске алып, төмөнкү жөнөкөйлөштүрүлгөн максатты колдонот:

Теңдеме (27): \( \min J=\min\sum_{i=1}^{4}\frac{F_{xij}^2}{(\mu F_{zij})^2} \)

Мындан тышкары, ар бир дөңгөлөктүн узунунан күчү жол бере ала турган кармаш күчүнөн же мотордун максималдуу күчүнөн кичине болууга тийиш:

Теңдеме (29): \( F_{xij}\leq\min(\mu F_{zij},F_{dmax}) \)

Бул катмар ошол эле унаа деңгээлиндеги күч жана yaw моменти талабын аткарууда бир шинанын керектүүдөн ашык кармаш мүмкүнчүлүгүн керектөөсүн алдын алууга багытталган.

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары

Симуляция жана MPC конфигурациясы

ПараметрМаани / ыкма
Симуляция чөйрөсүMATLAB/Simulink2021b + CarSim2020 кошмо симуляциясы
MPC божомол горизонту Np50
MPC башкаруу горизонту Nc10
Үлгүлөө кадамы T0,001 s
QP чечүүчүсүMATLAB quadprog
Максималдуу чечүү итерациясы100
Сызыктууланган модель жаңыртуусуАр бир 5 үлгүлөө учурунда
QP аткарылбасаЖумшак чектөө; биринчи кезекте LTR чектөөсү бошоңдотулат
СалыштырууБашкаруусуз, MPC негизиндеги DYC жана YRIC
Орточо эсептөө убактысыБолжол менен 2,3 ms/кадам
Эң начар эсептөө убактысы4,8 ms/кадам

1 ms үлгүлөө убактысына салыштырмалуу 2,3–4,8 ms эсептөө убактысы учурдагы MATLAB/Simulink ишке ашыруусу реалдуу убакыттагы орнотулган колдонуу талабын аткарбай турганын көрсөтөт. Авторлор бул версияны методологиялык текшерүү үчүн офлайн симуляция деп мүнөздөшөт.

Эмне үчүн салыштыруу DYC менен жүргүзүлгөн?

DYC салыштыруу башкаргычы YRIC менен бирдей MPC алкагын, бирдей чектөөлөрдү жана бирдей төмөнкү деңгээл бөлүштүрүү ыкмасын колдонот; бирок roll менен байланышкан чыгым функциясынын салмактары нөлгө теңделген. Ошентип, салыштыруу yaw башкаруусуна roll максатын кошуунун салымын түздөн-түз изилдейт.

Кош тилке алмаштыруу маневри

Негизги кош тилке алмаштыруу симуляциясында ылдамдык 80 km/h жана жол кармаш коэффициенти μ = 0,6 деп белгиленген. Башкаруусуз унаада чокулук каптал тайгалануу бурчу 4° болсо, DYCде 1,5° жана YRICте 0,8° болгон. YRIC DYCге салыштырмалуу чокулук каптал тайгалануу бурчун %46,7 азайткан. Чокулук yaw ылдамдыгы башкаруусуз учурда 28,1°/s, DYCде 16,5°/s жана YRICте 14,1°/s; YRICтин DYCге салыштырмалуу азайышы %14,5.

Фаза тегиздиги траекторияларында YRIC астында yaw жана roll абалдары туруктуулук чектеринде калган; LTR башкаруусуз учурда 1ге жакындаса, YRIC менен азайган. Дөңгөлөк моменттери мотордун чокулук момент чегинен ашкан эмес.

Эң оор иштөө шарты деп эсептелген бул маневрде жалпы узунунан күч теңдиги үчүн RMS четтөөсү 17,63 N, кошумча yaw моменти теңдиги үчүн RMS четтөөсү 11,52 N·m деп эсептелген.

Синусоидалык рул маневри

Синусоидалык рул киргизүүсүндө унаа ылдамдыгы 80 km/h, рул киргизүүсүнүн периоду 2 s жана амплитудасы 150°. Башкаруусуз чокулук каптал тайгалануу бурчу 2,9°, DYC мааниси 1,4°, YRIC мааниси 0,7°. YRIC DYCге салыштырмалуу %50 азайтууга жетишкен. Чокулук yaw ылдамдыгы тиешелүүлүгүнө жараша 19,4°/s, 15,3°/s жана 12,6°/s болуп, YRICтин DYCге салыштырмалуу азайышы %17,6 деп билдирилген.

Fishhook маневри

Кескин жана чоң рул киргизүүсү менен оодарылуу тенденциясын күчөткөн fishhook сценарийинде башкаруусуз чокулук каптал тайгалануу бурчу 5,5°, DYC мааниси 2,2°, YRIC мааниси 0,7°. YRIC DYCге салыштырмалуу чокулук каптал тайгалануу бурчун %68,2 азайткан. Чокулук yaw ылдамдыгы башкаруусуз учурда 21,8°/s, DYCде 16,4°/s жана YRICте 13,6°/s; YRICтин DYCге салыштырмалуу азайышы %17,1. YRIC астында LTR да олуттуу азайган жана төрт мотордун моменттери чокулук момент чегинен төмөн калган.

МаневрМетрикаБашкаруусузDYCYRICYRICтин DYCге салыштырмалуу өзгөрүүсү
Кош тилке алмаштырууКаптал тайгалануу бурчу4°1,5°0,8°−%46,7
Кош тилке алмаштырууYaw ылдамдыгы28,1°/s16,5°/s14,1°/s−%14,5
Синусоидалык рулКаптал тайгалануу бурчу2,9°1,4°0,7°−%50
Синусоидалык рулYaw ылдамдыгы19,4°/s15,3°/s12,6°/s−%17,6
FishhookКаптал тайгалануу бурчу5,5°2,2°0,7°−%68,2
FishhookYaw ылдамдыгы21,8°/s16,4°/s13,6°/s−%17,1

Төрт ылдамдык/кармаш учурунун толук салыштырылышы

Кош тилке алмаштыруу бөлүмүндө төрт жалпы сыноо абалы аныкталган: Учур 1 = 60 km/h, μ = 0,6; Учур 2 = 60 km/h, μ = 0,85; Учур 3 = 80 km/h, μ = 0,6; Учур 4 = 80 km/h, μ = 0,85. Төмөнкү уячаларда маанилердин ирети башкаруусуз / DYC / YRIC түрүндө.

МаневрМетрикаУчур 1Учур 2Учур 3Учур 4
Кош тилкеRMS каптал тайгалануу бурчу (°)0,22 / 0,07 / 0,160,11 / 0,05 / 0,171,47 / 0,56 / 0,340,69 / 0,46 / 0,31
Кош тилкеRMS yaw ылдамдыгы7,63 / 7,24 / 6,787,36 / 7,11 / 6,8610,38 / 7,41 / 6,648,45 / 7,54 / 7,10
Кош тилкеRMS yaw ылдамдыгынын катасы (°/s)1,82 / −0,63 / −1,091,79 / 0,01 / −0,244,16 / 0,76 / 0,0062,59 / 0,45 / 0,014
Кош тилкеМаксималдуу LTR0,87 / 0,85 / 0,790,89 / 0,88 / 0,850,98 / 0,95 / 0,881,00 / 0,96 / 0,91
СинусоидалыкRMS каптал тайгалануу бурчу (°)0,20 / 0,05 / 0,140,12 / 0,05 / 0,161,56 / 0,70 / 0,370,96 / 0,55 / 0,34
СинусоидалыкRMS yaw ылдамдыгы8,81 / 7,66 / 6,478,84 / 7,76 / 6,7211,79 / 8,88 / 7,3611,28 / 9,28 / 8,08
СинусоидалыкRMS yaw ылдамдыгынын катасы (°/s)2,11 / 0,97 / −0,222,14 / 1,07 / 0,034,42 / 1,47 / −0,053,69 / 1,70 / 0,50
СинусоидалыкМаксималдуу LTR0,79 / 0,74 / 0,670,82 / 0,77 / 0,700,97 / 0,92 / 0,841,00 / 0,98 / 0,93
FishhookRMS каптал тайгалануу бурчу (°)0,83 / 0,23 / 0,330,33 / 0,04 / 0,422,54 / 1,69 / 0,472,19 / 1,52 / 0,53
FishhookRMS yaw ылдамдыгы16,09 / 14,09 / 10,4416,94 / 14,62 / 11,4813,83 / 13,03 / 10,6017,64 / 16,23 / 12,93
FishhookRMS yaw ылдамдыгынын катасы (°/s)3,23 / 1,23 / −2,334,06 / 1,74 / −1,312,35 / 1,55 / −0,883,51 / 2,13 / −1,07
FishhookМаксималдуу LTR0,96 / 0,87 / 0,720,99 / 0,90 / 0,780,99 / 0,95 / 0,841,00 / 0,97 / 0,89

Бул таблица маанилүү бир деталын да көрсөтөт: YRIC ар бир жеке метриканы жана ар бир төмөн коркунучтуу учурду сөзсүз DYCден төмөн мааниге түшүрбөйт. Мисалы, айрым төмөн ылдамдыктагы учурларда DYCнин RMS каптал тайгалануу бурчу кичине. YRICтин долбоорлоо максаты бир yaw метрикасын абсолюттук минималдаштыруудан көрө yaw жана roll коркунучтарын бирге башкаруу. Ошондуктан баалоо бир гана RMS маанисине кыскартылбашы керек.

YRIC чыныгы унаада текшерилдиби?

Жок. YRIC MATLAB/Simulink2021b–CarSim2020 кошмо симуляциясында гана текшерилген; булак изилдөө чыныгы унаа сыноосун, Hardware-in-the-Loop текшерүүсүн, чыныгы сенсор кечигүүлөрүн же орнотулган реалдуу убакыт башкаруу колдонмосун билдирбейт.

Реалдуу убакыт жагынан критикалык чектөө

MPCнин дискреттик убакыт модели 1 ms кадам менен иштей тургандай түзүлгөн. Бирок MATLAB/Simulink ишке ашыруусунда орточо эсептөө убактысы болжол менен 2,3 ms, эң начар учурда 4,8 ms болуп өлчөнгөн. Демек колдонулган эсептөө ишке ашыруусу булакта максатталган 1 ms үлгүлөө периодун реалдуу убакытта камсыз кыла албайт. Авторлор да изилдөөнүн бул этабын офлайн методологиялык текшерүү катары мүнөздөшкөн.

Абалы жөнүндө маалымат идеалдуу деп кабыл алынган

CarSim текшерүүсүндө каптал тайгалануу бурчу, каптал тайгалануу бурчунун өзгөрүү ылдамдыгы жана жол кармаш коэффициенти сыяктуу критикалык өзгөрмөлөр симуляция чөйрөсүнөн түз алынган жана идеалдуу белгилүү деп кабыл алынган. Сенсор ызы-чуусу, сигнал кечигүүсү же абалды баалоо катасы моделденген эмес. Чыныгы унаада бул чоңдуктар сенсордук бириктирүү же байкоочу алгоритмдер аркылуу бааланышы керек жана баалоо катасы башкаруу натыйжалуулугуна таасир этиши мүмкүн.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

  • Фаза тегиздигине негизделген yaw жана roll баалоосу бир чечим алкагында бириктирилген.
  • Божомол горизонтундагы абал траекторияларын колдонуу менен башкаруу режими учурдагы бир чекиттен эртерээк тандала алат.
  • YRIC текшерилген симуляцияларда yaw жана roll абалдарын аныкталган туруктуулук аймактарында кармай алган.
  • Үч негизги маневрде YRIC DYCге салыштырмалуу чокулук каптал тайгалануу бурчун жана чокулук yaw ылдамдыгын азайткан.
  • YRIC каралган сценарийлерде LTRди азайтып, дөңгөлөк моменттерин мотордун чокулук момент чегинен төмөн кармаган.
  • Төмөнкү деңгээл оптималдаштыруу унаа деңгээлиндеги күч жана yaw моменти максаттарын сактап, дөңгөлөктөр арасында кармашты пайдаланууну кайра бөлүштүрөт.

Изилдөө колдобогон жыйынтыктар

  • YRIC чыныгы жолдо ошол эле натыйжаны берет деп көрсөтүлгөн эмес.
  • 1 ms реалдуу убакыттагы орнотулган ишке ашыруунун ийгилиги көрсөтүлгөн эмес.
  • Сенсор ызы-чуусуна, кечигүүгө жана абалды баалоо каталарына туруктуулук текшерилген эмес.
  • Шина, асма жана жол эңкейиши сыяктуу моделден тышкаркы таасирлерде ошол эле туруктуулук чектери сакталары көрсөтүлгөн эмес.
  • Изилдөө энергия керектөө же жүрүү аралыгы жагынан YRICтин пайдасын баалаган эмес.
  • Натыйжаларды массасы, геометриясы же мотор системасы башка бардык электр унааларына түз жалпылоого болбойт.

Моделдөө божомолдорунун чечмелөө чеги

Төрт эркиндик даражадагы башкаруу модели кузовдун тик кыймылын, аэродинамикалык каршылыкты жана асманын сызыктуу эмес жүрүмүн эске албайт. Жол түз деп кабыл алынган жана рул системасы өзүнчө моделденген эмес. Бул жөнөкөйлөштүрүүлөр башкаргыч долбоорунун эсептелишин жеңилдеткени менен, чыныгы унаа динамикасынын бардыгын көрсөтпөйт.

Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү

Түпнуска аталышы: Integrated Yaw and Roll Stability Control of Distributed-Drive Electric Vehicles Based on the Phase Plane Method

Авторлор: Jinwen Yang; Yang Zhang; Lei Xiao; Yiming Hu; Weidong Liu; Zhiqiang Jiang; Xiaoliang Wang; Giuseppe Carbone.

Жооптуу автор: Jinwen Yang.

Мекемелер: School of Mechatronics and Vehicle Engineering, East China Jiaotong University, Nanchang, Кытай; Nanchang Automotive Institute of Intelligence & New Energy, Nanchang, Кытай; Jiangling Motors Co., Ltd., Nanchang, Кытай; Jiangxi Vocational and Technical College of Communications, Nanchang, Кытай; Jiangling Isuzu Motors Co., Ltd., Nanchang, Кытай; Department of Mechanical, Energy, and Management Engineering, University of Calabria, Rende, Италия.

Журнал: Actuators.

Басма: MDPI.

Библиографиялык жазуу: 2026, том 15, саны 9, макала 472.

DOI: 10.3390/act15090472

Жарыялоо процесси: Алынды: 11 июль 2026; кайра каралды: 24 август 2026; кабыл алынды: 26 август 2026; жарыяланды: 2 сентябрь 2026.

Булак түрү: Рецензияланган оригиналдуу башкаруу жана кошмо симуляция изилдөө макаласы.

Лицензия: Creative Commons Attribution (CC BY).

Негизги ыкма: Сызыктуу эмес унаа динамикасы + β–β̇ жана φ–φ̇ фаза тегиздиктери + төрт режимдүү чечим катмары + сызыктуу убакыт боюнча өзгөрмө MPC + шина кармашын пайдаланууну минималдаштырган төмөнкү деңгээлдеги төрт дөңгөлөк күч/момент бөлүштүрүүсү.

Текшерүү: MATLAB/Simulink2021b менен CarSim2020 ортосунда офлайн кошмо симуляция; кош тилке алмаштыруу, синусоидалык рул жана fishhook маневрлери.

Негизги эсептөө параметрлери: Үлгүлөө кадамы 0,001 s; Np = 50; Nc = 10; quadprog максималдуу 100 итерация; сызыктууланган модель ар бир 5 үлгүлөө учурунда жаңыртылган.

Реалдуу убакыт чеги: Булак ишке ашырууда эсептөө убактысы орточо болжол менен 2,3 ms/кадам жана эң начар учурда 4,8 ms/кадам; бул убакыттар 1 ms үлгүлөө кадамынан узун. Орнотулган реалдуу убакыт платформасында текшерүү жүргүзүлгөн эмес.

Маалыматтын жеткиликтүүлүгү: Изилдөөнүн жыйынтыктарын колдогон маалыматтар негиздүү өтүнүч боюнча жооптуу автордон алына алары билдирилген.

Каржылоо: National Natural Science Foundation of China Young Scientists Fund (52302470); Research Fund for International Senior Scientists (W2531045); National Natural Science Foundation of China (52462053); Jiangxi Province Key R&D Program (20261BCE310045, 20243BBG71011, 20252BCE310003); Jiangxi Province 03 Special Program and 5G Project (20232ABC03A30).

Кызыкчылыктардын кагылышы: Weidong Liu Jiangling Motors Co., Ltd. компаниясында, Xiaoliang Wang Jiangling Isuzu Motors Co., Ltd. компаниясында иштээри билдирилген. Башка авторлор потенциалдуу коммерциялык же каржылык кызыкчылыктардын кагылышын жарата турган мамиле билдиришкен эмес.

Авторлордун салымы: Концептуалдаштыруу J.Y., Y.H. жана L.X.; методология J.Y., Y.Z. жана L.X.; ресурстар W.L., Z.J. жана X.W.; маалыматтарды курациялоо L.X., Z.J. жана X.W.; түпнуска долбоор L.X. жана Y.Z.; карап чыгуу/редакциялоо J.Y., Y.H. жана G.C.; каржылоо алуу G.C. жана W.L.

Булактагы нотация тууралуу эскертүү: PDFдеги yaw кыймылы Теңдеме (3)-тө айрым каптал жана узунунан шина күчтөрүнүн индекстери физикалык аныктамаларга салыштырмалуу адаттан тыш жазылганы көрүнөт. Verianla версиясы бул туюнтманы унчукпай оңдогон эмес жана мүмкүн болгон терүү/нотация көйгөйүн жаңы теңдеме түзүү аркылуу жойгон эмес.

Негизги чечмелөө чеги: Булак натыйжалары кошмо симуляциядагы натыйжалуулукту колдойт. Чыныгы унаада, чыныгы сенсор белгисиздигинде, кечигүүдө, жол бетинин ар түрдүүлүгүндө жана орнотулган эсептөө чектөөлөрүндө ошол эле натыйжа пайда болору азырынча текшерилген эмес.


Бөлүшүү:

Пикирлер текшерилгенден кийин жарыяланат. Пикириңиз жактыруу процессине жөнөтүлүп, ылайыктуу деп табылганда көрүнөт.

Пикир калтырыңыз

E-mail дарегиңиз жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар * менен белгиленген