4轮转向乘用车制动和主动转向的协调优化研究

4轮转向乘用车制动和主动转向的协调优化研究

提出了一种集成车辆动力学控制框架（IVDC），用以协调车辆不同的子系统，同时利用当前的商业框架下车辆系统执行器的最大容量。研究针对的是一款装备了主动前轮转向系统（AFS）、主动后轮转向系统（ARS）和单独的制动子系统的车辆。建立的集成车辆动力学控制架构如图1所示，其功用是协调车辆的AFS、ARS和制动子系统。

基于相平面的高层次协调控制器通过高层适应机制来管理不同高层控制目标，以避免发生冲突。采用了一种新型动力学稳定性控制系统（DSC），该系统利用主动转向和制动系统来稳定车辆。所有通过高层控制器计算得到的横摆力矩和侧向力利用新的“适应—优化”方法被分配为各个轮胎的轮胎力，该“适应—优化”方法考虑了驾驶员的制动减速度需求。为达到控制目的，将该优化问题转化为5个等式和4个不等式，5个等式源自于控制目标、AFS和ARS约束，4个不等式与制动子系统相关，通过分析求解。另一个基于相平面的适应机制用来调节函数的加权系数，以协调所考虑的各个子系统。为了计算各个车轮的制动力矩，应用了一个有两种运行模式的底层滑转率控制器。在各种恶劣驾驶条件下进行的仿真表明，所开发的IVDC与以往的控制方法相比，显著地提高了车辆的稳定性。

刊名：ISA Transactions（英）

刊期：2012年第51期

作者：Ali Tavasoli et al

编译：张亮