基于車輛縱向動(dòng)力學(xué)的橫擺角速度和側(cè)偏控制方法

基于車輛縱向動(dòng)力學(xué)的橫擺角速度和側(cè)偏控制方法

車輛穩(wěn)定控制（VSC）系統(tǒng)是在汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）和牽引力控制系統(tǒng)（TCS）基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展而來(lái)的新型汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)，通過對(duì)車輛縱向和橫向穩(wěn)定性進(jìn)行控制，保證車輛按照駕駛員的目標(biāo)軌跡行駛。傳統(tǒng)的車輛穩(wěn)定控制器大多基于許多簡(jiǎn)化假設(shè)而設(shè)計(jì)，如小轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角、恒定的縱向車速、小側(cè)偏角等。在不忽視汽車縱向動(dòng)力學(xué)特性且不做關(guān)于其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化假設(shè)的基礎(chǔ)上，提出了一種控制汽車橫擺角速度和側(cè)偏的新方法。基于滑模控制理論，設(shè)計(jì)了一種基于車速控制的差動(dòng)制動(dòng)控制器，用來(lái)追蹤汽車的目標(biāo)橫擺角速度，在給定的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角下，使汽車的側(cè)偏角盡可能的小。本文研究的汽車穩(wěn)定控制器基于滑模控制方法，對(duì)左、右車輪進(jìn)行差動(dòng)制動(dòng)控制，目的是迫使車輛橫擺角速度能夠按照期望值變化，目標(biāo)橫擺角速度取決于車速和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角。

為了對(duì)所提出控制算法的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)與傳統(tǒng)的控制算法進(jìn)行對(duì)比，在仿真軟件中建立了7自由度的汽車動(dòng)力學(xué)模型，主要包括車體的橫向、縱向和橫擺運(yùn)動(dòng)，以及4個(gè)車輪的輪速等7個(gè)變量。仿真結(jié)果表明，所提出的控制算法行之有效，所設(shè)計(jì)的差動(dòng)制動(dòng)控制器性能優(yōu)于傳統(tǒng)的控制器。

刊名：International Journal of Automotive Technology（英）

刊期：2013年第1期

作者：R.Tchamna et al

編譯：劉曉瑩