某电动车后轮转向系统控制策略开发研究

汤敏 郝文权 禹真

（1.中国第一汽车股份有限公司 研发总院，长春130013；2.汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室，长春130013）

主题词：后轮转向 控制策略 双参前馈控制 电动汽车

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近年来，随着汽车技术的发展，很多汽车厂商推出了四轮转向车辆。四轮转向系统的主要作用是低速转向时减小车辆的转弯半径，提升低速转向机动性和轻便性，高速转向时使车辆基本保持质心侧偏角为零，大大提升车辆对方向盘转角输入的动态响应特性和操稳性能[1]。

1983 年Sato 教授等人提出了横摆角速度反馈控制策略，可以较好地改善车辆转向特性，并具有良好的抗干扰性[2]。

1986 年Sano 教授等人提出了基于车速的前后轮转角比为定值的后轮转向前馈控制策略，可减小车辆低速行驶的转弯半径，减小高速行驶的质心侧偏角，提高操纵稳定性[3]。

Furukawa 教授等人提出了前后轮转角比是方向盘转角函数的后轮转向控制策略，试验结果表明，该策略能够解决轮胎非线性导致的横摆角速度增益恶化的问题[4]。

Fukanaga 等人设计了具有一阶滞后的后轮转向控制策略，该策略可以在改善车辆稳定性的同时，不延长横摆角速度和侧向加速度的响应时间[5]。

此外，基于现代控制理论的最优控制、模糊控制、鲁棒控制等控制方法也在后轮转向开发中有很多研究成果。

本文提出双参前馈后轮转向控制策略，并以某电动车为载体进行研究，创建四轮转向线性二自由度车辆模型，以及基于CarSim 与MATLAB/Simulink的联合仿真模型，将所提出的双参前馈后轮转向控制策略与前馈比例控制策略、前馈比例加横摆角速度反馈控制策略进行对比分析，证明了控制模型的正确性与优越性。……