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机械设计与制造2025年第06期:考虑轮胎非线性特性的主动四轮转向控制研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张丽萍;朱永博;孙涛;

单位:辽宁工业大学汽车与交通工程学院;

摘要:针对传统四轮转向难以同时跟踪质心侧偏角和横摆角速度两个理想值的问题,并同时考虑汽车运动时轮胎侧偏角进入非线性区域操纵稳定性变差的特点,设计了具有轮胎非线性特性的分段式线性二次型最优控制(LQR)的双输入双输出主动四轮转向控制器。通过MATLAB/Simulink和CarSim中的双移线工况联合仿真,分析四轮转向车辆在车速90km/h,路面附着系数为0.4的极限工况下,分段式LQR转向控制器和传统比例控制以及线性LQR转向控制器的差异。结果显示:分段式LQR转向控制器相比于传统比例控制以及线性LQR转向控制器有附加的前、后轮转角使得车辆的操纵稳定性较好而且在质心侧偏角较小的同时也能够很好的跟踪理想的横摆角速度。为先进的4WS汽车操纵稳定性控制器开发提供参考。

关键词:主动四轮转向;;轮胎非线性特性;;权重系数;;LQR控制;;极限工况;;操纵稳定性

基金资助:辽宁省教育厅面上项目(LJKZ0620)