汽车转向∕防抱死制动系统的自调节协调控制.pdf

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1、第27卷第11期2010年11月计算机应用研究ApplicationResearchofComputersV01．27No．1lNov．20lO’汽车转向／防抱死制动系统的自调节协调控制木李果1’2，冯泽斌1’2，王旭1’2(1．汽车动态模拟国家重点实验室，长春130025；2．北京科技大学信息工程学院，北京100083)摘要：为了解决汽车转向过程中防抱死制动稳定性问题，提出一种新的协调控制系统，该协调控制结构由转向控制器和制动控制器组成。在转向控制中，设计基于主动前轮控制器和横摆力矩控制器力求改善汽车动

2、态响应和稳定性；设计汽车防抱死制动控制系统。为了减少针对转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难，定义了协调误差，提出了基于耦合误差补偿原理与给定控制相结合的新的耦舍控制策略，最后用仿真结果验证所设计控制算法的有效性。关键词：汽车控制；转向制动；制动力分配；协调控制；耦合控制中图分类号：’rP273文献标志码：A文章编号：1001．3695(2010)ll一4189—04doi：10．3969／j．issn．1001—3695．2010．11．051Self-regulatingcooperati

3、vecontrolofsteering／antilockbrakingsystemofvehiclesLIGuo‘．一。FENGZe．bin’．一。WANGXul，2(1．State研LaboratoryofAutomobileDynamicSimulation，Changehun130025。China；2．SchoolofInformationEngmeenng，踟籼∞妙o／Science＆‰h，m如盯伽＆乒7lg，Be讲rig100083，China)Abstract：Thispaperpropos

4、edaflewcooperativecontrolsystemforthevehicle’Ssteeringantiloekbrakingstabilityfields．ThecooperativecontrolarchitectureWaScomposedwiththesteeringcontrollerandthebrakingcontroller．BasedOntheyawmomentandthefrontwheelanglecontrollers，desigedthevehiclesteering

5、controllertoimprovetherespondandstabilityofthevehicle．Designedtheanti-lockbrakecontrolsystem．Toreducethedifficultyindeterminingthecompensationcontrollawofcommonlyusedcrossthesteeringsystemandthebrakingsystem。presentedanewcooperativeerrorandanewcouplingcon

6、trolstrategybasedonthethoughtoftheparallelcontrolwitherrorcompensation．Finally，simulationresultsvalidatesthevalidityofthecontrolalgorithm．Keywords：vehiclecontrol；corneringbraking；brakingforcedistribution；cooperativecontrol；couplingcontrol0引言协调控制已成为国内外研究热点

7、，所涉及的内容十分广泛。从应用对象的角度讲，主要应用于卫星、无人机、多机器人系统、水下机器人和智能高速公路¨“j。防抱死制动系统(ABS)是汽车的一种主动安全装置，它使汽车行驶安全性得到很大提高。为了提高ABS的控制效果，国内外学者将重点放在改进控制器的控制算法上，很多控制方法都得到了应用，如PID控制、模糊控制、滑模控制、最优控制等”“引。汽车转向控制是汽车系统极其重要的特性，它描述汽车保持转向稳定，按期望轨迹行驶的能力。相关研究着重在基于横摆力矩和前轮转向的轨迹跟踪¨h他】，目前在汽车转向和防抱死制动

8、的协调控制方面研究还比较少。汽车转向制动时，由于非零转向角引起的离心力以及纵向制动力的存在，使各轮胎的载荷发生转移，从而改变各轮胎最大纵向附着力和侧偏特性刚度。非零转向角和纵向制动力相互耦合影响，增加了轮胎侧偏特性的非线性，增加了转向制动安全稳定控制的难度。汽车转向制动评价指标是制动效能和方向稳定性，需要在两者之间综合权衡进行考虑。所以研究汽车在转向制动工况下，如何设计汽车转向控制器和纵向制动控制器以及如何分配汽车前、后、左、