3.1容錯(cuò)控制

由于分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)是一個(gè)典型的過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜性高、耦合性強(qiáng)、執(zhí)行器與傳感器數(shù)量多，因此各子系統(tǒng)發(fā)生失效的概率也大幅增加。且由于各子系統(tǒng)的復(fù)雜耦合關(guān)聯(lián)關(guān)系，失效后引起的整車(chē)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)也更加復(fù)雜。為了保證分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)在傳感器失效、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、底盤(pán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)仍能具備安全行駛能力，分布式驅(qū)動(dòng)汽車(chē)容錯(cuò)控制方法可以分為兩類(lèi)：被動(dòng)容錯(cuò)和主動(dòng)容錯(cuò)。

被動(dòng)容錯(cuò)控制在不改變控制器和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的條件下，通過(guò)對(duì)可能發(fā)生的故障進(jìn)行分類(lèi)概括，只需預(yù)先制定邏輯規(guī)則，使得其對(duì)外界擾動(dòng)或特定故障具有魯棒性，達(dá)到故障容錯(cuò)的目的。目前的被動(dòng)容錯(cuò)控制技術(shù)研究主要集中在可靠鎮(zhèn)定、完整性控制以及聯(lián)立鎮(zhèn)定３個(gè)方面，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，但是其控制范圍有限，不能通過(guò)魯棒控制解決所有故障類(lèi)型。對(duì)于控制維數(shù)較高、故障源更多的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)，被動(dòng)容錯(cuò)控制策略顯得過(guò)于保守，控制性能難以達(dá)到最優(yōu)。主動(dòng)容錯(cuò)控制根據(jù)獲取的精確故障信息，在不同的故障模式下實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制器參數(shù)或重構(gòu)控制器結(jié)構(gòu)，主動(dòng)補(bǔ)償或削弱故障的影響，提高故障下系統(tǒng)的性能要求。

目前分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的容錯(cuò)控制多以動(dòng)力性和穩(wěn)定性為控制目標(biāo)，對(duì)存在傳感器失效、驅(qū)動(dòng)及底盤(pán)執(zhí)行系統(tǒng)失效的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行容錯(cuò)控制。如何對(duì)故障位置及故障模式進(jìn)行精確判斷是進(jìn)行主動(dòng)容錯(cuò)控制的基礎(chǔ)。同時(shí)，現(xiàn)有研究主要考慮單一執(zhí)行器失效的情況，缺乏多種失效耦合作用機(jī)理及底盤(pán)容錯(cuò)控制研究。未來(lái)針對(duì)多機(jī)構(gòu)執(zhí)行器故障容錯(cuò)集成控制的研究將確保車(chē)輛多維度的行駛安全性。

3.2底盤(pán)域控制器

域控制器（DCU）的概念最早是以博世、大陸為首的控制系統(tǒng)級(jí)供應(yīng)商提出，以解決信息安全、控制單元數(shù)量較多帶來(lái)的計(jì)算負(fù)荷大的問(wèn)題。域控制器將整車(chē)電控系統(tǒng)按照功能劃分為動(dòng)力域（安全）、底盤(pán)域（操縱）、信息娛樂(lè)域（座艙域）、自動(dòng)駕駛域（高級(jí)輔助駕駛域）和車(chē)身域（車(chē)身電子）五大區(qū)域，每個(gè)區(qū)域設(shè)計(jì)相互獨(dú)立功能和控制目標(biāo)的域控制器，最后通過(guò)CAN總線或其他通信方式與控制主線連接，實(shí)現(xiàn)整車(chē)的信號(hào)通信，然后利用計(jì)算能力強(qiáng)大的多核芯片處理相對(duì)集中的控制域內(nèi)原本歸屬各個(gè)ECU的大部分功能。通過(guò)域控制器的整合，最大的優(yōu)勢(shì)是將分散的車(chē)輛硬件之間實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通和資源共享，大幅改善數(shù)據(jù)處理效率繼而提升車(chē)輛的智能化水平。

清華大學(xué)李亮等提出了面向智能汽車(chē)的底盤(pán)動(dòng)力學(xué)域控制概念和底盤(pán)動(dòng)力學(xué)域控制架構(gòu)，如圖7所示。該控制架構(gòu)首先進(jìn)行底盤(pán)多傳感器的信號(hào)融合，通過(guò)對(duì)車(chē)輛系統(tǒng)以及行駛環(huán)境的關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整車(chē)多自由度動(dòng)力學(xué)狀態(tài)演算；通過(guò)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)駕駛?cè)诵旭偛倏v意圖進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別，根據(jù)駕駛意圖的識(shí)別結(jié)果，進(jìn)行底盤(pán)多目標(biāo)多系統(tǒng)的綜合優(yōu)化以及各個(gè)部件的協(xié)調(diào)控制。

圖7  面向智能汽車(chē)的底盤(pán)動(dòng)力學(xué)域控制架構(gòu)

目前分布式驅(qū)動(dòng)汽車(chē)上還未見(jiàn)基于域控制架構(gòu)的底盤(pán)控制器產(chǎn)品，相關(guān)研究也較少，為了實(shí)現(xiàn)未來(lái)車(chē)輛智能化與網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，高度集中式的電子電氣架構(gòu)將成為分布式驅(qū)動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)解決方案，域控制器作為整車(chē)集成度最高的集成平臺(tái)。