四輪轉向與直接橫擺力矩控制.pdf

1、隨著汽車工業(yè)技術的快速進步及交通條件的改善，汽車的行駛速度也越來越高，人們越來越注重高速極限工況下汽車行駛的安全性和駕駛操縱穩(wěn)定性。四輪轉向技術通過主動控制車輛的前后輪轉角提高車輛的穩(wěn)定性，直接橫擺力矩控制通過控制車輪的驅動力或制動力產生附加的橫擺力矩克服過度轉向或不足轉向，從而主動地對車輛的操縱穩(wěn)定性進行控制。因此本文以四輪轉向汽車為研究對象，對基于四輪轉向與直接橫擺力矩控制相結合的策略進行深入研究。
　　首先基于車輛標準坐標系

2、建立非線性七自由度四輪轉向汽車動力學模型，同時建立了車輪動力學模型，分析車輪的轉動受力狀態(tài)，考慮輪胎的非線性特性的影響，引入了汽車非線性Dugoff輪胎模型，為后文驗證控制器的有效性提供一個良好的仿真模型。
　　其次以提高車輛高速下的操縱穩(wěn)定性為目的，設計基于四輪轉向與直接橫擺力矩相結合的控制策略。以車輛的橫擺角速度和質心側偏角為控制變量，設計滑?？刂破鳟a生車輛轉向所需的附加橫擺力矩和后輪轉角，并按單側制動的方法將產生的橫擺力矩分

3、配到車輛的四個車輪上。針對七自由度模型，進行高路面系數和低路面系數的正弦工況下的時域仿真分析。仿真結果表明，基于直接橫擺力矩與四輪轉向相結合的控制策略有效減小了質心側偏角，橫擺角速度對理想值有很好的跟蹤，提高了車輛的操縱穩(wěn)定性，同時驗證了橫擺力矩分配的有效性。
　　最后針對單側制動方法分配力矩時，車輛的縱向速度波動較大和各車輪所需的附加力矩較大從而在緊急工況下不能夠提供所需的橫擺力矩的問題，對橫擺力矩的分配方法進行改進，采用驅動制