基于關鍵行駛工況的車輛開關型轉向控制策略

基于關鍵行駛工況的車輛開關型轉向控制策略

汽車動態特性對改善車輛安全性、操作穩定性和乘員舒適性起到至關重要的作用。主動安全系統如ABS和ESP能極大地減少交通事故，車輛的動態特性可提高系統的安全性。許多研究均提出轉向控制問題，然而，這些研究卻很少關注在高動態載荷下的控制器性能。

提出了一種用于模擬閉環回路中彎道大加速度下車輛非線性性能的開關型轉向控制策略。該控制策略是基于線性二次型調節器（LQR）問題、線性矩陣不等式（LMI）框架和H∞范數設計的。上述可切換的控制方法包含2層：第1層是可切換的比例-積分-微分橫向偏差（PID y）控制器；第2層是可切換的比例-微分-側滑角（PDψ）控制器。采用這2個層次，可確保車輛橫向偏差y和側滑角ψ的精確跟蹤。這種控制策略采用常見的李雅普諾夫函數設計方法，該方法常用于開關型連續時間系統的穩定性分析。提出了開關型控制方法收斂的充分條件，并用任意切換信號對其進行了驗證。所有條件均采用線性矩陣不等式表達。應用開關型轉向控制可識別車輛在彎道處的最大速度，這需要轉向控制模擬實際的非線性4輪車輛模型和演示速度外推測試以評估車輛在彎道上的物理極限。研究還包括采用FSTTAR試驗室開發的標致307原型車試驗數據獲得的性能測試。從試驗結果可看出，將來可將此項研究用于增加道路數據或顯示不斷變化的道路標示。基于李雅普諾夫函數的開關型離散時間轉向控制將是未來研究的重點。圖1為試驗用車。

刊名：Control Engineering Practice（英）

刊期：2014年第24卷

作者：Lghani Menhour et al

編譯：張振偉