基于復(fù)合穩(wěn)定橫擺和橫擺力矩控制的車輛主動安全控制

基于復(fù)合穩(wěn)定橫擺和橫擺力矩控制的車輛主動安全控制

對于傳統(tǒng)的車輛動態(tài)控制系統(tǒng)，無論是采用主動轉(zhuǎn)向控制，還是采用差動制動/牽引來產(chǎn)生矯正橫擺力矩，其性能都依賴于輪胎與地面間的相互作用。主動轉(zhuǎn)向控制在輪胎的非線性區(qū)域內(nèi)并不起作用，同理，對于差動制動這種在產(chǎn)生直接橫擺制動力上很受歡迎的方式，其在如在相對較滑、摩擦因數(shù)較低的路面上以及在緊急制動時也難以發(fā)揮作用。

模擬試驗表明，穩(wěn)定橫擺系統(tǒng)能夠有效提升車輛的操控性和行駛安全性，其表現(xiàn)并不受道路條件以及車輪狀態(tài)的影響。通過使用穩(wěn)定橫擺系統(tǒng)，可以利用外部能量產(chǎn)生矯正橫擺力矩，該力矩的產(chǎn)生與制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及車輪均沒有任何關(guān)系，因此該系統(tǒng)不受外界因素影響。通過試驗還發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)所產(chǎn)生的力矩大小滿足汽車所需要求，且范圍可調(diào)，因此其可在車輛上使用。該系統(tǒng)的最大優(yōu)點就是其不受道路和輪胎的影響。試驗結(jié)果顯示，穩(wěn)定橫擺系統(tǒng)有能力保持車輛在冰雪路面上的穩(wěn)定性，此時差動制動對系統(tǒng)沒有干擾。但是，要想使得穩(wěn)定橫擺系統(tǒng)的性能最佳，就應(yīng)該實現(xiàn)控制系統(tǒng)與差動制動的集成。穩(wěn)定橫擺系統(tǒng)與直接橫擺力矩控制相結(jié)合可以覆蓋所有駕駛狀況和道路狀況。

在開發(fā)集成控制系統(tǒng)的過程中，使用了最優(yōu)控制的理論方法。仿真結(jié)果表明，更加智能與自適應(yīng)的控制理論比傳統(tǒng)的控制理論更具優(yōu)勢。使用先進(jìn)智能的控制理論所設(shè)定的穩(wěn)定橫擺系統(tǒng)比同時使用穩(wěn)定橫擺系統(tǒng)和直接橫擺力矩效果更加明顯。但是，如果將先進(jìn)智能控制與穩(wěn)定橫擺系統(tǒng)和直接橫擺力矩同時應(yīng)用，則將會得到更好的效果。

刊名：Journal of Dynamic Systems,Measurement, and Control（英）

刊期：2014年第5期

作者：Avesta Goodarzi et al

編譯：王一瀏