基于獨立轉(zhuǎn)向和驅(qū)動/制動力分配的車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)分析

基于獨立轉(zhuǎn)向和驅(qū)動/制動力分配的車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)分析

為了改善車輛操控性能，經(jīng)常使用直接橫擺力矩控制和主動轉(zhuǎn)向控制，前者依賴于縱向力，后者依賴于輪胎側(cè)向力。主動轉(zhuǎn)向技術(shù)中，分配給車輪一個合適的輪胎側(cè)滑角以產(chǎn)生所需的側(cè)向力。現(xiàn)階段，線控技術(shù)使用機電設(shè)備和人機交互界面取代了傳統(tǒng)的機械和液壓控制系統(tǒng)。因此，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向柱、中間軸、泵、軟管、流體、皮帶、冷卻器、制動助力器以及制動主缸從汽車上將被淘汰。因此，主動轉(zhuǎn)向控制和驅(qū)動/制動控制研究已融合在線控技術(shù)中。

分析了輪胎側(cè)向和縱向力在小型汽車上的最優(yōu)分配性能，并與其它車輛進(jìn)行了比較。在駕駛模擬器上對所提出的系統(tǒng)進(jìn)行了試驗驗證。理論和試驗結(jié)果都表明，兩個控制器能夠在接近極限的情況下有效運行。

所提出的系統(tǒng)適用于小型車輛，對較重或更復(fù)雜的車輛并不適用，例如牽引車輛等。對于牽引車輛，駕駛員很難將其穩(wěn)定下來，特別是在危險的行駛工況如轉(zhuǎn)彎制動時，這主要是由于拖拽車需要牽引車通過一定角度進(jìn)行牽引。提出了一個牽引車四輪縱向力與側(cè)向力最優(yōu)分布的控制概念，目的是在縱向和側(cè)向使用輪胎的全力以穩(wěn)定拖掛車的運動，并使其操控特性與一般車輛相同。控制算法源于車輛平面方程的滑動控制定律。對所提出的控制算法在危險工況下進(jìn)行了評估，并與綜合控制系統(tǒng)進(jìn)行了比較。

刊名：Alexandria Engineering Journal（英）

刊期：2015年第5期

作者：Ossama Mokhiamar

編譯：李峻峰