张辉

摘 要：以预瞄最优曲率驾驶员模型作为研究对象，建立人—车闭环控制系统，根据道路信息和汽车运动状态，驾驶员输出最佳的方向盘转角，维持汽车预期的行车轨迹。构建MATLAB/Simulink仿真模型，引入侧风干扰，对所建立的驾驶员模型控制汽车操作稳定性进行仿真试验。仿真结果表明：相比于开环控制，基于预瞄最优曲率驾驶员模型的闭环控制系统，能很好地维持汽车行车轨迹跟随能力，从而提高汽车的操作稳定性。

关键词：预瞄最优曲率 驾驶员模型 闭环控制 操作稳定性

随着汽车动力学研究的不断深入，驾驶员对汽车操作稳定性的反馈和主动操纵越来越受到大家的重视。单纯的汽车结构和控制系统研究很难准确、全面地评价汽车操作稳定性，因此，“人—车”闭环系统研究正成为主流趋势[1][2]。

面对路况、车况等环境信息的变化，驾驶员会根据驾驶经验做出主动操纵行为，如调整刹车、油门、方向盘等，以保持汽车处于安全的行驶状态。驾驶员作为“人—车”闭环系统的核心组成，是研究重点也是研究难点。如何建立既能最大程度符合实际，又能适用于理论研究的驾驶员模型，国内外学者做了一些研究。上世纪70年代，McRuer等人基于飞行员—飞机闭环系统的相关研究，首次提出汽车驾驶员模型[3]。1982年，郭孔辉院士基于预瞄—跟随理论，提出了预瞄最优曲率和预瞄最优加速度驾驶员模型[4][5]。孔昕昕等人结合滑模控制理论，建立了汽车横向单点预瞄驾驶员模型，并进行汽车操作稳定性闭环控制研究[6]。……