全轮转向非线性重型车辆稳定性集成控制研究

摘要：

建立了某三轴重型车辆的十自由度操纵稳定性非线性动力学模型,轮胎纵向力与侧向力采用非线性的刷子模型计算.考虑垂向载荷转移和车轮滑移率变化等对轮胎侧向力的影响,基于刷子模型对车辆参考模型的轮胎侧偏刚度进行逆向估计和动态实时修正.结合阿克曼原理和模糊PID控制技术,设计了一种主动比例转向控制(6WS)和直接横摆力矩控制(DYC)相结合的集成控制器(6WS+ DYC),参考模型的横摆角速度名义值通过前轮转向和全轮转向横摆角速度相等时的临界速度确定.基于MATLAB/Simulink建立了车辆模型和6WS、DYC及6WS+ DYC三种控制器,仿真了车辆高速转向和低附着路面转向两种极限工况下的响应,并对三种控制器的有效性进行了对比分析.研究结果表明,6WS控制可在一定程度内降低车辆的失稳程度,DYC控制和6WS+ DYC控制均能保证车辆在极限工况下具有较好稳定性;6WS+ DYC控制能够使车辆在两种转向工况下的质心侧偏角均接近于零,同时能够有效降低车辆横摆角速度、簧载质量侧倾角和车辆侧向加速度,其效果明显优于6WS控制和DYC控制.

关键词：重型车辆、全轮转向、直接横摆力矩控制、集成控制、轮胎侧偏刚度动态修正

所属期刊栏目：38

分类号：U461.6(汽车工程)

资助基金：国家自然科学基金11472180,11602153;中央引导地方科技发展专项18242219G

在线出版日期：2019-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：148-156