基于主動四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的高速汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，高速公路的大力興建，汽車行駛速度得以極大提高，側(cè)向風(fēng)對高速行駛汽車操縱穩(wěn)定性造成的不利影響引起人們的關(guān)注和重視。當(dāng)汽車車身姿態(tài)和行車軌跡受到側(cè)風(fēng)作用發(fā)生改變時，現(xiàn)有車輛主要是依靠駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤進行修正，考慮到側(cè)向風(fēng)的不確定性，這種修正操縱會給駕駛員造成極大的精神壓力和操縱負擔(dān)，甚至可能因駕駛員無法及時作出反應(yīng)而發(fā)生交通事故，嚴(yán)重威脅到汽車的行駛安全性。因此，本文通過對高速行駛汽車的側(cè)風(fēng)響應(yīng)特性進行分析研究，拋開

2、傳統(tǒng)依靠優(yōu)化車身造型和結(jié)構(gòu)參數(shù)來改善汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性的思路，采用主動四輪轉(zhuǎn)向（FourWheelSteering，4WS）這一主動底盤控制技術(shù)，并配合預(yù)瞄最優(yōu)曲率駕駛員模型來提高汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性。
　　建立高速行駛汽車在側(cè)風(fēng)作用下的動力學(xué)模型是研究汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。因此，本文首先建立了基于“魔術(shù)公式”的非線性輪胎模型，在此基礎(chǔ)上建立能夠反映側(cè)風(fēng)作用下汽車運動狀態(tài)的非線性三自由度4WS汽車整車模型，并以此作為汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制研究的

3、模型平臺。
　　本文提出了一種基于主動4WS系統(tǒng)的高速汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性控制策略，采用全滑?？刂评碚撛O(shè)計了主動4WS系統(tǒng)控制器，通過同時控制前后輪轉(zhuǎn)角，保證4WS汽車在側(cè)風(fēng)作用下的運動狀態(tài)量也能夠很好地跟隨汽車?yán)硐肽Ｐ?，實現(xiàn)對側(cè)風(fēng)這一不確定性干擾的完全魯棒性;并進行了數(shù)值仿真分析，仿真結(jié)果表明主動4WS汽車在多種典型行駛工況下，受到各種類型側(cè)風(fēng)干擾時，其側(cè)風(fēng)動態(tài)響應(yīng)特性能較好地跟隨理想運動狀態(tài)，提高了汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性，驗證了本文所設(shè)計的