孙晓强,胡伟伟,吴鹏程,PAK Kin Wong,陈龙

(1.江苏大学汽车工程研究院,212013,江苏镇江;2.清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,100084,北京;3.澳门大学机电工程系,999078,澳门)

随着人们对车辆动态性能要求的逐渐提高,许多先进动力学控制系统得到了广泛应用[1]。包括ABS、TCS以及ACC等在内的车辆纵向动力学控制系统由于对整车行驶安全具有重要影响,近年来已成为相关领域的研究热点[2-4]。轮胎纵滑力学特性主要用于反映轮胎纵向力与轮胎相关工作状态间的复杂映射关系,在车辆大范围行驶工况下呈现出明显的非线性动态特征[5],因此构建准确的轮胎纵滑力学特性模型对于整车纵向动力学控制设计十分关键。传统车辆纵向动力学控制研究由于缺乏对轮胎非线性纵滑力学特性的足够关注,因而在一定程度上导致了系统控制性能提升受限。

构建准确的轮胎力学模型一直是车辆系统动力学领域的关注焦点之一[6-7]。现有轮胎力学模型按构建方式主要可分为经验模型和物理模型两大类,诸如弦模型、刷子模型、UniTire模型、“魔术公式”模型以及HSRI模型等轮胎力学模型均属于上述范畴[8-11]。这些轮胎力学模型在精度和复杂程度等方面表现各异,但是对于推动轮胎力学模型的发展都起到了十分关键的作用。然而,从动力学控制的角度出发,由于在设计过程中需要反复调用轮胎模型,因此希望能够兼顾模型精度和计算效率,但是总体上看,现有轮胎模型大多形式复杂、参数拟合困难,因而给后续在此基础上进行系统动力学控制设计造成了不便。……