靳立强，石冠男，于雅静，王博文

基于零力矩点位置和模糊控制的商用车防侧翻控制∗

靳立强，石冠男，于雅静，王博文

(吉林大学，汽车仿真与控制国家重点实验室，长春 130022)

为了防止车辆发生侧翻，引入零力矩点的位置作为车辆侧翻的指标。根据某一时刻车辆的状态，预测下一段时间内零力矩点的y坐标，来计算该时刻的侧翻时间。一旦某时刻的侧翻时间小于设定的门限值，则激活车辆防侧翻控制策略，对车辆进行控制，防止车辆发生侧翻。本文中采用基于模糊控制的PID控制策略，对不同的车轮施加不同制动力矩，防止车辆发生侧翻。通过TruckSim和Matlab/Simulink联合仿真，对算法进行验证，对采取模糊控制差动制动策略、传统的PID策略和无侧翻控制策略的车辆，分别进行阶跃试验和鱼钩试验，测取采取不同控制策略车辆的实时侧倾角。对比结果表明，采用模糊差动制动控制策略的车辆，防侧翻性能最好。

防侧翻控制；零力矩点；侧翻时间；模糊PID控制；差动制动

Keywords:anti-rollover control； zero-moment point； time-to-rollover； fuzzy-PID control； differential braking

前言

为防止车辆发生侧翻事故，就需要知道车辆现在的行驶状态，然后将车辆的状态传递给主动安全系统，通过计算得到车辆的侧翻可能性，然后通过主动干预，防止车辆发生侧翻。这已成为车辆主动安全领域的一个研究热点[1]。

预测车辆的侧翻状态，通过干预防侧翻是车辆防侧翻控制的两个步骤[2]，只有准确预测车辆的侧翻状态，才能及时采取防侧翻控制策略，实现车辆的防侧翻控制。

文献[3]和文献[4]中提出了一种侧翻时间(time-to-rollover，TTR)预警方法。……