极限工况下主动前轮转向滑模控制对比
2021-10-16江子旺冯樱乔宝山
湖北汽车工业学院学报 2021年3期
江子旺,冯樱,乔宝山
(湖北汽车工业学院 汽车工程学院,湖北 十堰 442002)
在高速、低附着路面的极限工况下,车辆的横向稳定性对车辆的行驶安全性有着重要影响。前轮转角是车辆横向动力学稳定性的影响因素之一。当出现危险工况时,主动前轮转向(active front steering,AFS)机构在不干预驾驶员转向输入的情况下,给前轮很小的附加转角,从而获得理想的转向特性,改善车辆的操纵稳定性。相比电子稳定控制系统(ESP),AFS的优势在于不采用制动或者驱动的情况下对车辆的稳定性进行控制,对纵向速度影响较小,能保证车辆的乘坐舒适性[1]。主动转向控制因其特有的优势,国内外学者进行了相关的研究。刘奋等人[2]采用定量反馈的方式制定主动前轮转向策略,将整车系统视为有界、不确定系统,其动态特性受反馈控制系统控制,以跟踪车辆期望横摆角速度。余卓平等人[3]基于相平面法分析了车速、路面附着条件及前轮转角对车辆横向稳定域的影响,提出了AFS系统的控制目标及结构,基于横摆角速度设计了H∞反馈和前馈控制器,并进行综合控制。由于滑模控制系统的行为与外部可控方向的干扰无关,适应性较高,回应比较快,对参数变化不敏感、鲁棒性好。D.V.Thang Truong等人[4]提出了采用积分滑模面的自适应滑模控制理论的鲁棒控制策略,相比传统的滑模控制方法,保证了系统在出现侧向风、低附着系数等扰动和不确定性因素时的可驾驶性和稳定性。周兵等人[5]在设计主动转向控制策略时充分考虑了路面附着对车辆横摆响应的影响,并对路面附着系数进行修正。……
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