輪胎對汽車穩(wěn)定性有重要影響,研究和利用輪胎的非線性特性有助于擴展汽車的穩(wěn)定域。本文基于非線性輪胎模型,提出一種改進型線性時變模型預(yù)測控制(LTV-MPC)方法。該方法能擴展主動前輪轉(zhuǎn)向汽車的穩(wěn)定范圍,提高極限工況下主動前輪轉(zhuǎn)向汽車的穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明,該方法比傳統(tǒng)的LTV-MPC方法具有更好的穩(wěn)定性控制效果。

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【部分圖文】：

圖14前輪轉(zhuǎn)角

圖13質(zhì)心側(cè)偏角響應(yīng)4結(jié)論

圖1車輛模型

所使用的車輛模型是簡化的“自行車”模型,如圖1所示。lf和lr分別為車輛質(zhì)心到前、后軸的距離;Fy,f和Fy,r分別為前、后輪胎的側(cè)向力;β為車輛質(zhì)心側(cè)偏角;γ為橫擺角速度;vx和vy分別為車輛的縱向和側(cè)向速度;δf為前輪轉(zhuǎn)角;αf和αr分別為前、后輪的側(cè)偏角。車輛側(cè)向和橫擺運動....

圖2輪胎的側(cè)偏特性

圖2給出了不同路面附著系數(shù)和載荷下的輪胎側(cè)向力曲線。前、后輪胎的側(cè)偏角和垂直載荷定義如下:

圖3整體控制邏輯

控制策略邏輯結(jié)構(gòu)如圖3所示,包括參考模型、參數(shù)估計模塊、輪胎模型、模型預(yù)測控制器和被控車輛,其中被控車輛選用的是CarSim車輛模型。本文中忽略了轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)的影響,直接以前輪轉(zhuǎn)角作為輸入。參考模型根據(jù)駕駛員輸入δf,dri計算出期望橫擺角速度γref。參數(shù)估計模塊用于估計輪胎側(cè)....

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