基于底盘集成控制技术实现车辆路径跟踪



基于底盘集成控制技术实现车辆路径跟踪

研究了基于底盘集成控制技术来提高车辆安全性和操纵稳定性，从而实现车辆的路径跟踪，并利用Matlab/Simulink对其进行仿真，验证所开发底盘集成控制器的性能。

建立了一个包含纵向速度、横向速度、横摆角速度和俯仰角速度4个自由度的车辆非线性模型，该模型的输入为前轮转向角，输出为横摆角和横摆角速度。给出了描述车辆各个自由度的控制动态方程，轮胎模型采用FIALA轮胎模型。介绍了控制系统的设计，其目的是控制车辆沿特定的路径行驶，同时产生较小的横摆力矩，改善车辆的稳定性和操纵性。通过一个线性二次型调节控制器和一个PID控制器集成ABS 和ESC，给出了这两个控制器和两个系统的详细设计过程，并使用粒子群优化算法对各种工况下的控制器参数进行优化。

在Matlab/Simulink中对给出的集成控制器进行仿真，对车辆各参数进行灵敏度分析并验证优化后控制器的鲁棒性。试验结果表明，使用所提出集成控制器的车辆与不使用集成控制器的车辆相比，车辆横摆角和横向加速度分别减少了10%和15%，汽车的操纵性能提高了约15%。采用优化后的集成控制器可保持车辆的稳定性和提高路径跟踪能力。

刊名：Journal of Central

South University（英）

刊期：2015年第4期

作者：Saman Salehpour et al

编译：王维