摘要：主动前轮转向系统(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)集成控制可提高商用货车的操纵稳定性。由于主动前轮转向在轮胎非线性区作用效果有限,与直接横摆力矩控制简单叠加的控制效果不一定能达到预期,为此这里设计了可拓协调控制系统。该系统分为上、中、下三层,上层为AFS与DYC协调切换控制层。采用试验法得到前轮临界转角,根据线性二自由度车辆模型反推临界转角下的稳态质心侧偏角,结合车辆实际质心侧偏角及其速度的相平面稳定域将相平面图分区,设计了3种不同协调控制策略;中层是基于指数趋近律设计的AFS与DYC滑模控制器,可得到前轮附加转角和附加横摆力矩;附加横摆力矩由下层控制器根据车辆实时状态进行制动力分配。采用TruckSim、Matlab/Simulink建立联合仿真平台,在极限工况下进行仿真验证可拓协调控制系统。仿真结果得到最优可拓协调策略,该协调控制弥补了AFS/DYC单一控制的缺陷,可保证车辆的操纵稳定性和行驶安全性。

摘要：针对智能商用汽车重心高、惯性大,在曲线行驶时易发生侧翻的特点,设计了一种能预测、控制防侧翻轨迹的跟踪集成控制器。基于模型预测控制原理的主动转向系统对车辆轨迹进行跟踪控制,利用模型预测控制的预测功能对车辆侧倾运动状态进行监测;以等效横向载荷转移率作为触发信号,若其小于阈值,防侧翻主动悬架控制不起作用;反之,则会启动主动悬架控制以防止侧翻发生;利用MATLAB/Simulink和Trucksim软件对车辆的典型工况进行联合仿真模拟。研究结果表明:该防侧翻轨迹跟踪系统能保证车辆的跟随精度,可有效地避免侧翻事故发生。

摘要：这里研究在不同冲击度约束下智能汽车换道轨迹的优化问题。采用五次多项式作为车辆的换道轨迹模型,以自车速度、加速度以及冲击度为约束条件,兼顾车辆换道过程的安全性、舒适性和效率,用序列二次规划(SQP)算法对换道轨迹进行优化求解,得到最优换道运动轨迹;为研究冲击度约束设置对换道的影响,设计了换道轨迹求解的图形用户界面,根据换道耗时将换道模式分为激进型、普通型和舒适型,得到不同换道模式下冲击度限值,为智能汽车换道轨迹规划提供参考。

摘要：为改善高速公路行车安全性,设计了智能汽车动态避障轨迹规划与跟踪集成控制器。建立了智能汽车的动力学及运动学模型,以主车与周围车辆无碰撞、跟随期望轨迹以及保证车辆稳定性作为优化目标,用虚拟势场法描述主车与周围车辆的位置关系,基于模型预测控制原理对智能车辆动态避障轨迹规划与跟踪进行集成控制,采用Matlab/Prescan联合仿真平台验证动态换道避障算法的有效性。结果表明:该集成控制算法在高速公路动态换道场景下,能有效避免主车与周围车辆发生碰撞,保证了行驶安全性。

摘要：为提高客车在极限工况下的侧向稳定性,建立了某客车的8-DOF整车动力学模型,采用Dugoff轮胎模型。以横向载荷转移率作为触发条件,设计了基于纵向力控制的综合控制器。当横向载荷转移率小于侧翻因子时,控制器计算出驱动力矩,对后轮进行差动驱动,以控制车辆侧滑;当横向载荷转移率大于侧翻因子时,计算出制动力矩,对前轮进行差动制动,控制车辆侧翻。通过对角阶跃试验和鱼钩试验进行仿真,结果表明:综合控制系统在车辆行驶过程中不仅具有良好的抗侧翻能力,而且提高了车辆的道路跟随能力。

摘要：针对横摆角速度和质心侧偏角设计了3种基于指数趋近律的主动前轮转向滑模控制器,采用TruckSim和Simulink建立联合仿真模型,在极限工况下进行双移线输入试验,结果表明:由于轮胎非线性特性,在极限工况下3种控制策略各有优劣,基于横摆角速度的滑模控制器在中高车速下可以有效跟踪期望值,一定程度提高了车辆的操纵稳定性。

摘要：针对智能汽车轨迹跟踪问题,基于模型预测控制原理分别采用运动学模型和动力学模型为预测模型,通过对非线性系统进行线性化和离散化处理,根据约束条件、目标函数设计了2种轨迹跟踪控制器。基于Carsim与Matlab/Simulink联合仿真平台,在不同附着系数、不同车速下进行典型轨迹跟踪仿真试验。结果表明:不同工况下,2种模型预测控制器都有良好动态跟踪特性,动力学模型的跟随效果和控制平滑度略优于运动学模型。