4輪轉向乘用車制動和主動轉向的協調優化研究

4輪轉向乘用車制動和主動轉向的協調優化研究

提出了一種集成車輛動力學控制框架（IVDC），用以協調車輛不同的子系統，同時利用當前的商業框架下車輛系統執行器的最大容量。研究針對的是一款裝備了主動前輪轉向系統（AFS）、主動后輪轉向系統（ARS）和單獨的制動子系統的車輛。建立的集成車輛動力學控制架構如圖1所示，其功用是協調車輛的AFS、ARS和制動子系統。

基于相平面的高層次協調控制器通過高層適應機制來管理不同高層控制目標，以避免發生沖突。采用了一種新型動力學穩定性控制系統（DSC），該系統利用主動轉向和制動系統來穩定車輛。所有通過高層控制器計算得到的橫擺力矩和側向力利用新的“適應—優化”方法被分配為各個輪胎的輪胎力，該“適應—優化”方法考慮了駕駛員的制動減速度需求。為達到控制目的，將該優化問題轉化為5個等式和4個不等式，5個等式源自于控制目標、AFS和ARS約束，4個不等式與制動子系統相關，通過分析求解。另一個基于相平面的適應機制用來調節函數的加權系數，以協調所考慮的各個子系統。為了計算各個車輪的制動力矩，應用了一個有兩種運行模式的底層滑轉率控制器。在各種惡劣駕駛條件下進行的仿真表明，所開發的IVDC與以往的控制方法相比，顯著地提高了車輛的穩定性。

刊名：ISA Transactions（英）

刊期：2012年第51期

作者：Ali Tavasoli et al

編譯：張亮