基于关键行驶工况的车辆开关型转向控制策略

基于关键行驶工况的车辆开关型转向控制策略

汽车动态特性对改善车辆安全性、操作稳定性和乘员舒适性起到至关重要的作用。主动安全系统如ABS和ESP能极大地减少交通事故，车辆的动态特性可提高系统的安全性。许多研究均提出转向控制问题，然而，这些研究却很少关注在高动态载荷下的控制器性能。

提出了一种用于模拟闭环回路中弯道大加速度下车辆非线性性能的开关型转向控制策略。该控制策略是基于线性二次型调节器（LQR）问题、线性矩阵不等式（LMI）框架和H∞范数设计的。上述可切换的控制方法包含2层：第1层是可切换的比例-积分-微分横向偏差（PID y）控制器；第2层是可切换的比例-微分-侧滑角（PDψ）控制器。采用这2个层次，可确保车辆横向偏差y和侧滑角ψ的精确跟踪。这种控制策略采用常见的李雅普诺夫函数设计方法，该方法常用于开关型连续时间系统的稳定性分析。提出了开关型控制方法收敛的充分条件，并用任意切换信号对其进行了验证。所有条件均采用线性矩阵不等式表达。应用开关型转向控制可识别车辆在弯道处的最大速度，这需要转向控制模拟实际的非线性4轮车辆模型和演示速度外推测试以评估车辆在弯道上的物理极限。研究还包括采用FSTTAR试验室开发的标致307原型车试验数据获得的性能测试。从试验结果可看出，将来可将此项研究用于增加道路数据或显示不断变化的道路标示。基于李雅普诺夫函数的开关型离散时间转向控制将是未来研究的重点。图1为试验用车。

刊名：Control Engineering Practice（英）

刊期：2014年第24卷

作者：Lghani Menhour et al

编译：张振伟