【摘 要】
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针对极限状态下车辆转向非线性和执行器饱和问题,研究主动前轮转向(active front steering,AFS)和直接横摆力矩控制(direct yaw-moment control,DYC)对横摆-侧倾稳定的集成控制.采用Takagi-Sugeon(T-S)方法建立车辆3自由度横摆侧倾模型,结合模糊观测器实时获取模型动态参数.为准确反映车辆转向稳态过程,在T-S框架下建立改进横摆理想参考模型.考虑到极限转向对前轮侧偏特性的影响,构建T-S框架下主动前轮输入的动态饱和阈值.引入松弛因子提高AFS和DY
【机 构】
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安徽工业大学机械工程学院,安徽马鞍山243032;安徽工业大学低碳与智能车辆研究所,安徽马鞍山243032;安徽工业大学特种重载机器人安徽省重点实验室,安徽马鞍山243032;安徽工业大学机械工程学院
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针对极限状态下车辆转向非线性和执行器饱和问题,研究主动前轮转向(active front steering,AFS)和直接横摆力矩控制(direct yaw-moment control,DYC)对横摆-侧倾稳定的集成控制.采用Takagi-Sugeon(T-S)方法建立车辆3自由度横摆侧倾模型,结合模糊观测器实时获取模型动态参数.为准确反映车辆转向稳态过程,在T-S框架下建立改进横摆理想参考模型.考虑到极限转向对前轮侧偏特性的影响,构建T-S框架下主动前轮输入的动态饱和阈值.引入松弛因子提高AFS和DYC的执行器利用率,将反馈输入的饱和影响作为有界扰动进行控制.基于分布补偿结构设计状态反馈模糊分布控制器(parallel distributed compensation-TS,PDC-TS),采用范数有界的侧翻稳定阈作为侧倾性能约束,将车辆横摆-侧倾稳定性的H∞性能转换为线性矩阵不等式(linear matrix inequalities,LMIs)凸优化问题.最后联合Trucksim-MATLAB/Labview软件进行控制仿真和硬件在环验证,结果表明,PDC-TS方法对强非线性转向过程的控制更加准确,执行器能力利用更充分,并在输入饱和约束下保持控制稳定性.
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