基于關(guān)鍵行駛工況的車輛開關(guān)型轉(zhuǎn)向控制策略

基于關(guān)鍵行駛工況的車輛開關(guān)型轉(zhuǎn)向控制策略

汽車動態(tài)特性對改善車輛安全性、操作穩(wěn)定性和乘員舒適性起到至關(guān)重要的作用。主動安全系統(tǒng)如ABS和ESP能極大地減少交通事故，車輛的動態(tài)特性可提高系統(tǒng)的安全性。許多研究均提出轉(zhuǎn)向控制問題，然而，這些研究卻很少關(guān)注在高動態(tài)載荷下的控制器性能。

提出了一種用于模擬閉環(huán)回路中彎道大加速度下車輛非線性性能的開關(guān)型轉(zhuǎn)向控制策略。該控制策略是基于線性二次型調(diào)節(jié)器（LQR）問題、線性矩陣不等式（LMI）框架和H∞范數(shù)設(shè)計的。上述可切換的控制方法包含2層：第1層是可切換的比例-積分-微分橫向偏差（PID y）控制器；第2層是可切換的比例-微分-側(cè)滑角（PDψ）控制器。采用這2個層次，可確保車輛橫向偏差y和側(cè)滑角ψ的精確跟蹤。這種控制策略采用常見的李雅普諾夫函數(shù)設(shè)計方法，該方法常用于開關(guān)型連續(xù)時間系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。提出了開關(guān)型控制方法收斂的充分條件，并用任意切換信號對其進(jìn)行了驗(yàn)證。所有條件均采用線性矩陣不等式表達(dá)。應(yīng)用開關(guān)型轉(zhuǎn)向控制可識別車輛在彎道處的最大速度，這需要轉(zhuǎn)向控制模擬實(shí)際的非線性4輪車輛模型和演示速度外推測試以評估車輛在彎道上的物理極限。研究還包括采用FSTTAR試驗(yàn)室開發(fā)的標(biāo)致307原型車試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得的性能測試。從試驗(yàn)結(jié)果可看出，將來可將此項(xiàng)研究用于增加道路數(shù)據(jù)或顯示不斷變化的道路標(biāo)示。基于李雅普諾夫函數(shù)的開關(guān)型離散時間轉(zhuǎn)向控制將是未來研究的重點(diǎn)。圖1為試驗(yàn)用車。

刊名：Control Engineering Practice（英）

刊期：2014年第24卷

作者：Lghani Menhour et al

編譯：張振偉