分布式电驱动智能车辆轨迹跟踪与横向稳定性控制

作     者：邓思 邓召文 高伟 孔昕昕 王保华 DENG Si;DENG Zhaowen;GAO Wei;KONG Xinxin;WANG Baohua

作者机构：湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰442002 湖北汽车工业学院汽车工程师学院湖北十堰442002 南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 湖北隆中实验室湖北襄阳441000 

基　　金：国家自然科学基金项目(52072116) 湖北省自然基金项目(2023AFB985) 襄阳市科技计划湖北隆中实验室专项 湖北省重点实验室创新基金项目(2015XTZX0424) 

出 版 物：《重庆理工大学学报（自然科学）》 (Journal of Chongqing University of Technology：Natural Science)

年 卷 期：2023年第37卷第11期

页      码：82-92页

摘      要：针对智能车辆在高速、低附着等极限工况下轨迹跟踪精度差,易出现侧滑、失稳等危险问题,基于分布式电驱动智能车辆,提出一种分层控制架构的轨迹跟踪算法。基于3自由度单轨车辆动力学模型建立了上层线性时变模型预测控制器(LTVMPC),通过滚动求解带约束的优化问题,得到最优前轮转角,同时由PID纵向驾驶员模型输出期望力矩实现车速跟踪。通过线性二次型调节器(LQR)设计了下层直接横摆力矩控制器,并根据垂直载荷优化分配方法,对计算得到的附加横摆力矩进行了力矩分配。最后,建立Carsim与Matlab/Simulink联合仿真平台,对所建轨迹跟踪控制的有效性进行了仿真分析。仿真结果表明:文中搭建的轨迹跟踪控制策略能显著改善分布式电驱动智能车辆在高速高附着与高速低附着路面的轨迹跟踪精度与横向稳定性。

主 题 词：智能车辆 分布式电驱动 轨迹跟踪 横向稳定性 模型预测控制 线性二次型调节器 

学科分类：08[工学] 082304[082304] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-8425(z).2023.11.009

馆 藏 号：203124989...