陈永发，池茂儒，郭兆团，赵昀陇

基于Ackermann转向原理的循迹控制研究

陈永发，池茂儒，郭兆团，赵昀陇

（西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都 610031）

为了对虚拟轨道车辆的控制方法进行研究，本文针对三编组虚拟轨道列车，建立了车辆多体动力学模型，并从车辆动力学角度出发提出了基于Ackermann转向原理的多编组列车循迹控制方法，结合模糊控制理论与PID控制理论利用Simulink构建了车辆模糊循迹控制模型。通过联合仿真证明基于Ackermann的单轴协调控制虽然从运动学角度上不能实现完美的各车轮“纯滚”过弯，但可以对首尾车进行较好的约束，从而达到较好的一个控制精度，且各轴的转向控制设计时考虑到整车动力学性能，前后轴转角采用同一基线（动车的车铰侧垂线），保证了车铰处瞬时速度与动车各轴耦合，一定程度上改善了整车动力学性能；控制模型符合虚拟轨道车的循迹控制要求。

虚拟轨道列车；Ackermann转向原理；循迹控制；模糊控制

交通是城市的命脉，道路规划、交通改善也在反映着一个城市的变迁和发展[1]。随着国民GDP水平的提高，我国机动车保有量持续增长[2]，极大地方便了居民出行，但交通拥挤、环境污染、噪声污染等问题也凸显了出来，公共交通的需求量大大增加。

城市轨道交通以其运量大、速度快、乘坐环境舒适等优点受到大众欢迎，但其相对于公交车对道路和运行环境比较低的要求，城市轨道交通的缺点也被放大。轨道交通需要专用的基础设施和配套设施，线路规划、桥梁隧道建设、轨道铺设以及后期维护都需要投入大量的人力物力，运行初期往往无法盈利，因此一些中小型城市根本无法承受。……