基于系统辨识的车辆主动转向控制策略研究

张杰飞，王培

（河南交通职业技术学院 汽车学院，河南 郑州 450000）

引言

自动驾驶技术是当前汽车行业新的革命方向，自动驾驶能有效提高行车安全性、舒适性与交通效率。其中车辆控制是自动驾驶的核心技术之一，而转向系统是控制车辆运动的关键系统，也是自动驾驶最重要的执行器之一。

自动驾驶对转向系统提出了新的要求，由此诞生了主动转向系统。主动转向系统由电机完全提供转向力矩，控制转向系统运动以跟踪输入地期望转向信号，其性能决定了自动驾驶性能的上限。因此，主动转向系统的研发有巨大的现实意义，而主动转向的控制是其核心之一。

现有主动转向控制技术主要从现有的电动助力转向控制技术上发展而来。由于一般采用单片机作为控制单元，主动转向多采用多级PID控制方法，如采用电流环反馈与位置环反馈进行转角控制[1]，或采用二阶转向系统模型前馈、回正力矩前馈与位置PID反馈进行控制[2]。

本项目目标是为已改装主动转向系统的九龙e6纯电动商务车设计控制算法，实现方向盘转角对期望转角的跟踪。主动转向系统的改装是在保留原车液压助力系统的基础上，在转向柱上添加由单片机控制的主动转向电机。

1 方案设计

主动转向控制的主要难点在于转向系统加上轮胎与路面构成的系统不易建模的非线性。转向系统本身是个机械系统，但由于直接相关部件较多，设计多变，再加上液压助力组件，使得理论建模困难。……