用于車(chē)輛橫向穩(wěn)定性控制的自適應(yīng)兩級(jí)滑模控制器

隨著公路上運(yùn)輸車(chē)輛數(shù)量的增多，乘員對(duì)安全性和舒適性的需求也在不斷增加，這不僅促進(jìn)了具有主動(dòng)安全系統(tǒng)的復(fù)雜車(chē)輛開(kāi)發(fā)，而且在危急情況下可以改善車(chē)輛的操縱穩(wěn)定性。橫擺穩(wěn)定性控制器能夠防止車(chē)輛在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中牽引力降低的情況下發(fā)生偏轉(zhuǎn)和漂移。設(shè)計(jì)了一種基于滑模原理的橫擺穩(wěn)定性控制器，且需要在兩級(jí)滑動(dòng)面基礎(chǔ)上進(jìn)行，而影響橫擺穩(wěn)定性的兩個(gè)因素（橫擺角速度和車(chē)身側(cè)滑角誤差）將作為一級(jí)和二級(jí)滑動(dòng)面來(lái)設(shè)計(jì)橫擺穩(wěn)定性控制器。該控制器分為兩部分：①上控制器，其作用是計(jì)算車(chē)輛所需的橫擺轉(zhuǎn)矩，使車(chē)輛能夠具有相應(yīng)的橫擺率和側(cè)滑角；②下控制器，計(jì)算每個(gè)車(chē)輪上的制動(dòng)壓力，為車(chē)輛提供與上控制器獲得的理想橫擺轉(zhuǎn)矩值相對(duì)應(yīng)的凈橫擺轉(zhuǎn)矩。在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，利用簡(jiǎn)化的車(chē)輛4自由度模型（配備有Kiencke輪胎模型），該模型降低了試驗(yàn)的復(fù)雜度，且Kiencke輪胎模型能夠使滑移率與摩擦因數(shù)以及不隨參數(shù)變化的力矩之間產(chǎn)生聯(lián)系，從而提高試驗(yàn)的精度?？偨Y(jié)了車(chē)輛期望運(yùn)行狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)方程，以設(shè)計(jì)控制器的滑動(dòng)面。利用計(jì)算機(jī)模擬驗(yàn)證所提出的方法，其結(jié)果表明，該控制器不僅能夠在急轉(zhuǎn)彎情況下穩(wěn)定車(chē)輛，而且能夠在不強(qiáng)行改變車(chē)輛姿態(tài)的情況下為車(chē)輛提供更大的縱向牽引力，即能夠使駕駛者的操作負(fù)荷在安全區(qū)域內(nèi)。結(jié)果表明，用于該控制器設(shè)計(jì)的算法能夠在不影響牽引性能的條件下改善車(chē)輛的穩(wěn)定性，即該控制器在橫擺穩(wěn)定性控制方面具有好的魯棒性。

SachidanandaSenetal. 2016 IEEE First InternationalConferenceon Control,Measurement and Instrumentation(CMI), 2016.

編譯：朱會(huì)