車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定控制.pdf

1、輔助駕駛系統(tǒng)依賴于如車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定等車輛主動控制的可靠性。主動控制系統(tǒng)設(shè)計的基本思想是保持輪胎在駕駛員熟悉的線性特性區(qū)域內(nèi)工作，從而保證車輛橫向運動的穩(wěn)定。同時，車輛操縱性能的可靠性、穩(wěn)定性和舒適性很大程度上取決于對車輛縱向速度、橫向速度和輪胎-路面附著系數(shù)等狀態(tài)量的精確估計。因此，基于一些低成本車載傳感器采集的信息實時估計車輛狀態(tài)對于實現(xiàn)良好的車輛駕駛控制是十分必要的。基于此，本文從以下幾點展開研究:
　　(1)車輛動力學建模:本

2、文建立了輪胎側(cè)向摩擦力模型、車身動力學模型和車輪動力學模型，用以描述車輛在轉(zhuǎn)彎過程中的動力特性?？紤]到模型的復雜性和計算精度，本文研究中提出了忽略道路坡度和傾斜角等假設(shè)。
　　(2)車輛狀態(tài)級聯(lián)觀測器的設(shè)計:基于輪胎縱向力估計方法和輪胎側(cè)向摩擦力模型，提出了一種新的非線性車輛速度估計方法。與已有相關(guān)研究相比，所提出的觀測器設(shè)計提供了對車輛的縱向速度、側(cè)向速度和輪胎-路面附著系數(shù)的同時估計。特別地，針對系統(tǒng)強非線性、強耦合性特點，將

3、車輪側(cè)向力總和視作整體估計，解決了單輪側(cè)向力無法直接計算的問題。基于李雅普諾夫方法對觀測器的穩(wěn)定性進行了分析，證明提出的狀態(tài)觀測系統(tǒng)是輸入狀態(tài)穩(wěn)定的。
　　(3)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定控制器設(shè)計:針對車輛轉(zhuǎn)向的橫擺角速度跟蹤問題，設(shè)計滑?？刂坪妥顑?yōu)分配雙層控制器。級聯(lián)控制器的上層為一個滑?？刂破?，特別地，對控制過程輪胎剛度變化帶來的模型參數(shù)不確定問題，在滑?？刂扑惴ㄖ幸?yún)?shù)自適應(yīng)控制律;下層的最優(yōu)分配策略針對帶約束的非線性優(yōu)化問題，分配每個車