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基于底盤集成控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛路徑跟蹤

研究了基于底盤集成控制技術(shù)來提高車輛安全性和操縱穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)車輛的路徑跟蹤，并利用Matlab/Simulink對(duì)其進(jìn)行仿真，驗(yàn)證所開發(fā)底盤集成控制器的性能。

建立了一個(gè)包含縱向速度、橫向速度、橫擺角速度和俯仰角速度4個(gè)自由度的車輛非線性模型，該模型的輸入為前輪轉(zhuǎn)向角，輸出為橫擺角和橫擺角速度。給出了描述車輛各個(gè)自由度的控制動(dòng)態(tài)方程，輪胎模型采用FIALA輪胎模型。介紹了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其目的是控制車輛沿特定的路徑行駛，同時(shí)產(chǎn)生較小的橫擺力矩，改善車輛的穩(wěn)定性和操縱性。通過一個(gè)線性二次型調(diào)節(jié)控制器和一個(gè)PID控制器集成ABS 和ESC，給出了這兩個(gè)控制器和兩個(gè)系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)過程，并使用粒子群優(yōu)化算法對(duì)各種工況下的控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

在Matlab/Simulink中對(duì)給出的集成控制器進(jìn)行仿真，對(duì)車輛各參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析并驗(yàn)證優(yōu)化后控制器的魯棒性。試驗(yàn)結(jié)果表明，使用所提出集成控制器的車輛與不使用集成控制器的車輛相比，車輛橫擺角和橫向加速度分別減少了10%和15%，汽車的操縱性能提高了約15%。采用優(yōu)化后的集成控制器可保持車輛的穩(wěn)定性和提高路徑跟蹤能力。

刊名：Journal of Central

South University（英）

刊期：2015年第4期

作者：Saman Salehpour et al

編譯：王維