汽车四轮转向变增益跟踪控制的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2012年(第34卷)第6期AutomotiveEngineering2012103汽车四轮转向变增益跟踪控制的研究来飞，黄超群(1．重庆车辆检测研究院，国家客车质量监督检验中心，重庆401122；2．重庆工商职业学院汽车工程系，重庆401520)[摘要]在分析车身侧倾对转向系统影响的基础上，对转向系统通常采用的参考模型进行修改，并探讨了轮胎侧偏刚度和车速对参考模型横摆角速度的影响。得出结论为，轮胎侧偏刚度对参考模型的横摆角速度增益有较大影响：前轮侧偏刚度的降低使横摆角速度大致成比例地减小。利用最优前馈和反馈控制方法，提出了四轮转向变增益跟踪控

2、制策略。采用非线性半经验轮胎模型的仿真结果表明，所提出的变增益跟踪控制策略对车辆的操纵稳定性有重大改善。关键词：汽车；四轮转向；变增益；跟踪控制AStudyontheVariable—gainTrackingControlfortheFourWheelSteeringSystemofVehiclesLaiFei&HuangChaoqun1．ChongqingVehicleTest&ResearchInstitute，NationalBusQualitySupervisionandInspectionCenter，Chongqing401122；2．DepartmentofAutomoti

3、veEngineering，ChongqingTechnologyandBusinessInstitute，Chongqing401520[Abstract]Basedontheanalysisontheeffectsofbodyrollonsteeringsystem，somemodificationsaremadetothereferencemodelcommonlyusedforsteeringsystemandtheeffectsoftirecorneringstiffnessandvehiclespeedontheyawrateofreferencemodelareinvest

4、igated．Itisconcludedthattheeffectsareapparent．Thereductioninyaw—rategainisroughlydirectlyproportionaltothedecreaseinfronttirecorneringstiffness．Byutilizingoptimalfeed—forwardandfeedbackcontrolscheme，thevariablegaintrackingcontrolstrategyforfour—wheelsteeringisputforward，andtheresultsofsimulationu

5、singnonlinearsemi·empiricaltiremodelshowthattheproposedstrategysig—nificantlyimprovesthehandlingandstabilityofvehicle．Keywords：vehicle；fourwheelsteering；variablegain；trackingcontro1得过大，存在一定的安全隐患。日IJ吾基于此，本文中考虑到车身侧倾转向效应并对传统的参考模型进行了修改，同时探讨了参考模型汽车四轮转向系统由于能够提高车辆的操纵稳中轮胎侧偏刚度和车速对车辆转向系统性能的影定性一直成为研究的热点¨-sl

6、。传统的四轮转向系响；并利用最优前馈加反馈控制方法，结合车速和转向盘转角提出了一种四轮转向变增益跟踪的控制策统大都针对2自由度“自行车”模型，忽略了悬架系统对其产生的影响，但研究表明J：悬架系统与转略；通过时域内对含半经验轮胎车辆模型的仿真分向系统之间存在强耦合关系，如车身侧倾转向等，并析，表明了控制算法的有效性。且其相互耦合的关键因素在于轮胎侧偏刚度与车轮垂直载荷关联的轮胎物理特性。由于转向参考模型1参考模型的修正及轮胎侧偏刚度和所采用的轮胎侧偏刚度大都为常量，因此当车辆车速的影响分析高速转弯时，所跟踪的参考模型中的横摆角速度显原稿收到日期为2011年5月30日，修改稿收到日期为201

7、1年7月3日。学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2012年(第34卷)第6期参考模型的选择对四轮转向控制器的设计至关系统相比，参考模型的横摆角速度响应无超调，相位重要。传统的转向参考模型由于仅考虑转向子系滞后也明显缩短，从而改善了车辆转向过程中的瞬统，都针对2自由度自行车模型。其跟踪目标是为态响应。了使车辆在行驶过程中，质心侧偏角响应为零，而横1．2修正后的参考模型摆角速度响应与被动车辆保持一致，使驾驶员在转修正后的参考模