4輪轉(zhuǎn)向乘用車制動(dòng)和主動(dòng)轉(zhuǎn)向的協(xié)調(diào)優(yōu)化研究

4輪轉(zhuǎn)向乘用車制動(dòng)和主動(dòng)轉(zhuǎn)向的協(xié)調(diào)優(yōu)化研究

提出了一種集成車輛動(dòng)力學(xué)控制框架（IVDC），用以協(xié)調(diào)車輛不同的子系統(tǒng)，同時(shí)利用當(dāng)前的商業(yè)框架下車輛系統(tǒng)執(zhí)行器的最大容量。研究針對(duì)的是一款裝備了主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（AFS）、主動(dòng)后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ARS）和單獨(dú)的制動(dòng)子系統(tǒng)的車輛。建立的集成車輛動(dòng)力學(xué)控制架構(gòu)如圖1所示，其功用是協(xié)調(diào)車輛的AFS、ARS和制動(dòng)子系統(tǒng)。

基于相平面的高層次協(xié)調(diào)控制器通過(guò)高層適應(yīng)機(jī)制來(lái)管理不同高層控制目標(biāo)，以避免發(fā)生沖突。采用了一種新型動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（DSC），該系統(tǒng)利用主動(dòng)轉(zhuǎn)向和制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)穩(wěn)定車輛。所有通過(guò)高層控制器計(jì)算得到的橫擺力矩和側(cè)向力利用新的“適應(yīng)—優(yōu)化”方法被分配為各個(gè)輪胎的輪胎力，該“適應(yīng)—優(yōu)化”方法考慮了駕駛員的制動(dòng)減速度需求。為達(dá)到控制目的，將該優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為5個(gè)等式和4個(gè)不等式，5個(gè)等式源自于控制目標(biāo)、AFS和ARS約束，4個(gè)不等式與制動(dòng)子系統(tǒng)相關(guān)，通過(guò)分析求解。另一個(gè)基于相平面的適應(yīng)機(jī)制用來(lái)調(diào)節(jié)函數(shù)的加權(quán)系數(shù)，以協(xié)調(diào)所考慮的各個(gè)子系統(tǒng)。為了計(jì)算各個(gè)車輪的制動(dòng)力矩，應(yīng)用了一個(gè)有兩種運(yùn)行模式的底層滑轉(zhuǎn)率控制器。在各種惡劣駕駛條件下進(jìn)行的仿真表明，所開發(fā)的IVDC與以往的控制方法相比，顯著地提高了車輛的穩(wěn)定性。

刊名：ISA Transactions（英）

刊期：2012年第51期

作者：Ali Tavasoli et al

編譯：張亮