基于自适应滑模的车辆稳定性控制策略

郭海文，罗玉涛

(华南理工大学机械与汽车工程学院，广东 广州 510640)

随着汽车电动化和自动化的发展，对车辆稳定性控制的要求越来越高，目前的研究主要围绕车辆质心侧偏角和横摆角速度的控制展开[1-3]。

Kayacan 等[4]通过对车辆的质心侧偏角进行估计，再结合最优控制理论来实现车辆稳定性的控制。Shibahata和Beal等[5-6]通过制定合理的车辆制动控制策略，验证了差分制动策略改善车辆稳定性的可行性。Xu和Tahami等[7-8]分别基于PID反馈控制和模糊控制对车辆的横摆力矩进行控制，以保证车辆的稳定性。

上述控制方法虽然可以保证车辆稳定性控制的精度要求，但由于车辆参数具有不确定性，导致在某些工况下可能使车辆稳定性变差。陈亚伟等[9]提出了基于模型预测的车辆横向稳定性控制策略，通过实时预测车辆横摆角速度，来跟踪车辆的理想横摆角速度。

为了提高在车辆参数具有不确定性时车辆稳定性控制的性能，本文提出了一种基于自适应滑模控制的车辆稳定性控制策略。其中，通过自适应律实时估计具有不确定性的模型参数，再结合传统滑模控制理论实现车辆横摆角速度对稳定转向状态下理想横摆角速度的有效跟踪，以实现车辆的稳定性控制。

1 车辆稳定性模型的建立

1.1 车辆动力学模型的建立

本文主要研究车辆转向时横向稳定性控制，为了便于后续的稳定性控制分析，基于如下假设建立二自由度非线性的车辆单轨模型，如图1所示。……