用于車輛橫向穩定性控制的自適應兩級滑模控制器

用于車輛橫向穩定性控制的自適應兩級滑模控制器

隨著公路上運輸車輛數量的增多，乘員對安全性和舒適性的需求也在不斷增加，這不僅促進了具有主動安全系統的復雜車輛開發，而且在危急情況下可以改善車輛的操縱穩定性。橫擺穩定性控制器能夠防止車輛在轉彎過程中牽引力降低的情況下發生偏轉和漂移。設計了一種基于滑模原理的橫擺穩定性控制器，且需要在兩級滑動面基礎上進行，而影響橫擺穩定性的兩個因素（橫擺角速度和車身側滑角誤差）將作為一級和二級滑動面來設計橫擺穩定性控制器。該控制器分為兩部分：①上控制器，其作用是計算車輛所需的橫擺轉矩，使車輛能夠具有相應的橫擺率和側滑角；②下控制器，計算每個車輪上的制動壓力，為車輛提供與上控制器獲得的理想橫擺轉矩值相對應的凈橫擺轉矩。在轉彎過程中，利用簡化的車輛4自由度模型（配備有Kiencke輪胎模型），該模型降低了試驗的復雜度，且Kiencke輪胎模型能夠使滑移率與摩擦因數以及不隨參數變化的力矩之間產生聯系，從而提高試驗的精度。總結了車輛期望運行狀態下的動力學方程，以設計控制器的滑動面。利用計算機模擬驗證所提出的方法，其結果表明，該控制器不僅能夠在急轉彎情況下穩定車輛，而且能夠在不強行改變車輛姿態的情況下為車輛提供更大的縱向牽引力，即能夠使駕駛者的操作負荷在安全區域內。結果表明，用于該控制器設計的算法能夠在不影響牽引性能的條件下改善車輛的穩定性，即該控制器在橫擺穩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