极低车速下三轴转向车辆机动性的分析与验证

巩建坡，王树凤，贺翠华

（山东理工大学交通与车辆工程学院，山东淄博255091）

目前的重型汽车大多都是前轮转向，在低速转向行驶时，前后轮运动轨迹不协调，转向响应慢，转弯半径急剧增加，机动性恶化导致轮胎磨损非常严重；多轴转向技术由于后轴或全轴都参与转向，在低速时前后轮逆相位转向使转弯半径减小，机动性增强，较高速时前后轮同相位转向，减小甩尾、侧滑的危险，提高了车辆的操纵稳定性，因此多轴转向技术是目前解决上述问题的有效手段［1]．

国外已经出现较高技术水平的多轴车辆，但由于多轴车辆与军工相关的特殊性，国外一般都进行技术封锁．国内的多轴转向技术水平还比较低，合理的控制策略是研究的关键点．目前，主要的控制策略有零质心侧偏角、最优控制、横摆率跟踪、模糊控制等控制方式，在研究多轴车低速下机动性时往往忽视极低车速下的大转角转向这一特殊状况，没有对其进行深入的研究．重型车辆更看重在较小空间转向时机动灵活性，因此对极低车速下大转角转向的研究势在必行．本文针对这一问题，以三轴车为研究对象对极低速大转角转向进行研究，提出以最小转弯半径为控制目标的控制策略，与零质心侧偏角控制策略［2]进行比较，并做出三轴转向的模型车进行了实验验证．

1 理论分析

1．1 模型及方程

汽车车厢只有平行于地面的平面运动，并且沿x轴的速度u保持不变。因此汽车就……