基于速度优化的分布式驱动差动转向无人车路径跟踪控制研究

1

作者 张涛 朱若兮 +2 位作者 葛平淑 王阳 崔芳磊 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第2期39-46,共8页

分布式驱动电动汽车各轮转矩独立可控,可通过控制左右车轮力矩差实现转向功能。以分布式驱动电动无人车为研究对象,针对该类车辆的差动转向特性,提出了一种基于速度优化的路径跟踪控制策略,旨在提高车辆在复杂路径下的路径跟踪控制精度... 分布式驱动电动汽车各轮转矩独立可控,可通过控制左右车轮力矩差实现转向功能。以分布式驱动电动无人车为研究对象,针对该类车辆的差动转向特性,提出了一种基于速度优化的路径跟踪控制策略,旨在提高车辆在复杂路径下的路径跟踪控制精度。根据驾驶员驾驶习惯,考虑到道路曲率、路面附着系数等道路条件对车速的影响,基于动力学模型确定最大安全车速,通过速度优化算法实现车辆的纵向速度控制。采用线性时变模型预测控制方法求解期望前轮转角,设计了滑模变结构的差动转向控制策略,实现速度优化下的路径跟踪功能。基于Carsim与Matlab/Simulink进行联合仿真验证。结果表明:控制器能根据道路条件变化实时调节车速,在实现路径跟踪功能的同时,也具有良好的稳定性。 展开更多

关键词 差动转向 路径跟踪 速度优化 模型预测控制

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差动转向无人车轨迹跟踪和车身姿态控制研究 被引量：1

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作者 田杰 潘新 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期112-120,共9页

针对分布式驱动无人车转向时车身在离心力作用下外倾,引起内侧车轮载荷减小,严重时会导致差动转向失效乃至车辆侧翻等问题,提出了一种差动转向无人车的轨迹跟踪和车身姿态控制方法;该控制方法可通过差动转向实现无人车轨迹跟踪,同时通... 针对分布式驱动无人车转向时车身在离心力作用下外倾,引起内侧车轮载荷减小,严重时会导致差动转向失效乃至车辆侧翻等问题,提出了一种差动转向无人车的轨迹跟踪和车身姿态控制方法;该控制方法可通过差动转向实现无人车轨迹跟踪,同时通过主动悬架实现转向时车身主动内倾来保证差动转向有效性,提高了无人车的操纵稳定性。建立考虑侧倾因素的车辆模型及参考模型,通过分数阶单点预瞄驾驶员模型得到了参考模型跟踪期望路径所需的参考前轮转角;基于此,设计了H_(∞)鲁棒控制器,通过控制差动转向无人车的横摆角速度和车身内倾角,分别跟踪参考模型提供的参考值,得到了所需的差动力矩及左右侧主动悬架控制力。研究结果表明:所设计的分数阶单点预瞄驾驶员模型和H_(∞)鲁棒控制器能有效保证差动转向无人车实现轨迹跟踪,同时实现了车身姿态控制。 展开更多

关键词 车辆工程 分布式驱动无人车 轨迹跟踪控制 车身姿态控制 差动转向 主动悬架 H∞鲁棒控制

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小曲率路面车辆差动转向与横摆稳定性集成控制研究

3

作者 王重磊 刘珣 +2 位作者 黄元毅 张成才 汪怡平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期373-379,共7页

为减小车辆在前轮转向系统失效的负面影响,保证转向系统的瞬态控制性能,本文提出差动转向控制与横向稳定性控制相结合的控制方法,通过调节左右轮毂电机转矩形成横摆力矩,实现对系统完全失效车辆的转向控制与横向稳定性控制。首先设计基... 为减小车辆在前轮转向系统失效的负面影响,保证转向系统的瞬态控制性能,本文提出差动转向控制与横向稳定性控制相结合的控制方法,通过调节左右轮毂电机转矩形成横摆力矩,实现对系统完全失效车辆的转向控制与横向稳定性控制。首先设计基于LQR差动转向控制器跟踪参考前轮转角与参考横摆角速度,保证车辆轨迹跟踪能力,然后设计基于模糊PID横向稳定性控制器跟踪参考质心侧偏角,保证车辆横摆稳定性,两者构成双闭环控制系统将控制量最终转化为横摆力矩,实现车辆的集成控制。最后通过Simulink-Carsim联合仿真验证,仿真结果表明差动转向系统能够在前轮转向系统失效情况下实现车辆转向控制,并在横向稳定性控制系统的作用下有效地提高了车辆瞬态控制性能。 展开更多

关键词 电动汽车 轮毂电机 差动转向 轨迹跟踪 横向稳定性

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多轴分布式电驱动车辆后桥差动转向控制策略研究 被引量：9

4

作者 彭博 李军求 +2 位作者 孙逢春 朱学斌 万存才 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期909-916,共8页

首先建立了八轴分布式电驱动车辆动力学模型,提出了基于质心侧偏角的差动转向双层控制策略,上层控制器以质心侧偏角及其变化率和前轮转角为输入,采用模糊控制生成机械转向桥和差动转向桥的转向中心相对位置,从而获得后桥转向参考转向角... 首先建立了八轴分布式电驱动车辆动力学模型,提出了基于质心侧偏角的差动转向双层控制策略,上层控制器以质心侧偏角及其变化率和前轮转角为输入,采用模糊控制生成机械转向桥和差动转向桥的转向中心相对位置,从而获得后桥转向参考转向角;下层控制器以上层转向参考角为控制目标,采用增量式数字PI控制得到后桥电机的差动转矩。最后选取中高速工况,进行硬件在环仿真,验证了后桥差动转向控制效果和实时性。结果表明,与理想阿克曼转向策略相比,该策略能有效减小车辆转向过程中质心侧偏角,并保证了转向稳定性。 展开更多

关键词 差动转向 分布式驱动 双层控制策略 模糊控制 转向稳定性

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轮式差动转向无人车运动跟踪控制的研究 被引量：13

5

作者 熊璐 黄少帅 +2 位作者 陈远龙 杨光兴 章仁燮 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期1109-1116,共8页

在分析车辆传动系统结构特点的基础上,基于差动转向原理,将无人车的运动跟踪控制分为:基于左右轮平均轮速的直线行驶控制和基于左右轮轮速差的行车转向控制。同时,基于抗积分饱和的比例积分控制法,提出了直线行驶下的车速跟踪控制算法;... 在分析车辆传动系统结构特点的基础上,基于差动转向原理,将无人车的运动跟踪控制分为:基于左右轮平均轮速的直线行驶控制和基于左右轮轮速差的行车转向控制。同时,基于抗积分饱和的比例积分控制法,提出了直线行驶下的车速跟踪控制算法;基于状态反馈法,提出了行车转向下的横摆角速度跟踪控制算法。最后,通过实车试验对提出的运动跟踪控制算法进行验证,实现了目标车的遥控行驶。 展开更多

关键词 无人车 差动转向 运动跟踪控制 实车试验

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轮边电机驱动差动转向车辆动力学控制 被引量：10

6

作者 余卓平 高乐天 +1 位作者 章仁燮 熊璐 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期631-638,共8页

基于抗积分饱和算法为轮边电机驱动差动转向车辆设计了纵侧向解耦的动力学控制器.分析了差动转向车辆的动力学特性,针对复杂行驶工况下轮胎路面附着条件复杂多变从而影响动力学控制效果的问题,提出了双闭环结构的侧向动力学控制方法.仿... 基于抗积分饱和算法为轮边电机驱动差动转向车辆设计了纵侧向解耦的动力学控制器.分析了差动转向车辆的动力学特性,针对复杂行驶工况下轮胎路面附着条件复杂多变从而影响动力学控制效果的问题,提出了双闭环结构的侧向动力学控制方法.仿真及实车试验结果表明,所设计的控制器具有良好的瞬态及稳态跟踪性能,实现了对驾驶员意图的准确跟踪. 展开更多

关键词 差动转向车辆 二自由度模型 动力学特性 抗积分饱和算法

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基于条件积分方法的无人差动转向车辆动力学控制 被引量：10

7

作者 余卓平 章仁燮 +1 位作者 熊璐 黄楚骏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第14期29-38,共10页

研究对象为无人差动转向车辆的动力学控制。通过控制发动机驱动力矩实现车辆的直线行驶,控制左右两侧车轮的液压制动力矩实现车辆的转向行驶,来满足车辆的期望车速与期望横摆角速度需求。相比于传统基于非完整约束模型的差动转向车辆的... 研究对象为无人差动转向车辆的动力学控制。通过控制发动机驱动力矩实现车辆的直线行驶,控制左右两侧车轮的液压制动力矩实现车辆的转向行驶,来满足车辆的期望车速与期望横摆角速度需求。相比于传统基于非完整约束模型的差动转向车辆的运动控制,控制算法的设计是建立在分析被控对象动力学模型以及非线性轮胎模型的基础上,考虑到车辆在运动过程中轮胎滑移以及执行器力矩受限对车辆驱制动的影响。基于条件积分方法,设计了抗积分饱和的差动转向车辆动力学控制器,保证了在轮胎力和执行器力矩受限下对参考信号进行准确的跟踪。最后通过实车试验验证了控制算法的有效性。 展开更多

关键词 无人差动转向车辆 非线性 条件积分方法 动力学控制

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分布驱动轮式车辆差动转向动力学特性研究 被引量：2

8

作者 徐涛 申焱华 +1 位作者 张文明 谢锦程 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期812-819,849,共9页

针对现有轮式车辆差动转向理论中未考虑胎体扭转特性和稳态差动转向动力学特性的问题,结合分布驱动轮式车辆结构特点,进行基于轮胎扭转和侧偏特性的轮式车辆差动转向动力学特性研究。通过建立单轴和双轴分布驱动轮式车辆动力学模型,分... 针对现有轮式车辆差动转向理论中未考虑胎体扭转特性和稳态差动转向动力学特性的问题,结合分布驱动轮式车辆结构特点,进行基于轮胎扭转和侧偏特性的轮式车辆差动转向动力学特性研究。通过建立单轴和双轴分布驱动轮式车辆动力学模型,分析轮胎与路面相互作用机理和稳态差动转向形成过程;讨论胎体扭转和横向变形引起的车轮回正力矩与侧偏力、侧向外力和车辆结构尺寸等对车辆稳态差动转向过程的影响。结果显示,轮胎扭转迟滞及其产生的回正力矩对稳态差动转向影响较大;双轴轮式车辆差动转向过程为侧偏与侧滑的耦合作用,其差动转向的必要条件为轮距大于轴距。 展开更多

关键词 分布式驱动车辆 差动转向 轮胎动力学特性 建模与仿真

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分布式驱动差动转向汽车的纵横向力协调控制研究 被引量：4

9

作者 田杰 张纯涛 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2022年第10期21-30,共10页

针对分布式驱动前轮差动转向电动汽车提出了轮胎纵横向力协调控制方法,旨在保证汽车转向纵向车速恒定的同时,提高汽车的横向稳定性。建立了差动转向车辆动力学模型,设计了分层控制器,上层控制器通过滑模控制求得差动转向车辆跟踪参考模... 针对分布式驱动前轮差动转向电动汽车提出了轮胎纵横向力协调控制方法,旨在保证汽车转向纵向车速恒定的同时,提高汽车的横向稳定性。建立了差动转向车辆动力学模型,设计了分层控制器,上层控制器通过滑模控制求得差动转向车辆跟踪参考模型所需要的力与力矩,下层控制器选用轮胎负荷率最小化为目标函数,利用二次规划方法将上层控制器求出的力与力矩进行分配。与无协调控制的车辆进行仿真对比。结果表明:在高附着系数路面,无协调控制的车辆质心侧偏角与横摆角速度与参考值的最大偏差分别为0.007 rad和0.1 rad/s,在低附着路面下分别达到0.03 rad和0.517 rad/s。而有协调控制的车辆无论是在高附着系数路面还是在低附着系数路面,其纵向车速、横摆角速度和质心侧偏角都能很好地跟踪参考值,轮胎负荷率也得到有效控制。可见,所提出的控制策略是行之有效的。 展开更多

关键词 分布式驱动 差动转向 协调控制 目标函数 二次规划

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一种无人驾驶汽车差动转向路径跟踪控制器研究 被引量：5

10

作者 何文锋 《舰船电子工程》 2018年第10期65-68,共4页

论文研究了基于差动转向的四轮独立驱动(FWIA)无人驾驶汽车(AGV)的路径跟踪问题。通过差动驱动同轴的左右车轮产生差动力矩,这一差动力矩可以统迫使车轮绕着各自的主销转动,这一转向方式被称为差动转向。基于模型预测控制(MPC)设计路径... 论文研究了基于差动转向的四轮独立驱动(FWIA)无人驾驶汽车(AGV)的路径跟踪问题。通过差动驱动同轴的左右车轮产生差动力矩,这一差动力矩可以统迫使车轮绕着各自的主销转动,这一转向方式被称为差动转向。基于模型预测控制(MPC)设计路径跟踪控制器计算出所需的差动力矩,在完成路径跟踪任务的同时确保车辆的稳定性。期望的横摆角速度考虑了路径跟踪误差,将路径跟踪问题转化成了车辆稳定性问题。通过CarSim-Simulink联合仿真,验证了差动转向的可行性以及路径跟踪控制器的控制效果。 展开更多

关键词 无人驾驶汽车 路径跟踪 差动转向 模型预测控制

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基于全轮差动转向的虚拟轨道汽车列车设计 被引量：11

11

作者 孙帮成 王文军 +2 位作者 刘志明 崔涛 李明高 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期67-74,共8页

为提高城市公共交通系统客流运输效率以满足城市居民生活与工作的出行需求,对新型城市客流载运工具结构及其运动控制方法进行研究.首先,综合轨道列车和传统汽车结构优势,提出具有大容量、自导向的虚拟轨道汽车列车架构;然后,对其基本参... 为提高城市公共交通系统客流运输效率以满足城市居民生活与工作的出行需求,对新型城市客流载运工具结构及其运动控制方法进行研究.首先,综合轨道列车和传统汽车结构优势,提出具有大容量、自导向的虚拟轨道汽车列车架构;然后,对其基本参数和动力驱动方案进行设计,使虚拟轨道列车可灵活运行在复杂的城市空间;接着,提出虚拟轨道汽车列车的差动转向控制方法,以降低虚拟轨道汽车列车驾驶操作难度和实现车辆的自动驾驶功能;最后,搭建了虚拟轨道汽车列车的原理样车,对虚拟轨道汽车列车的差动转向控制方法的效果进行测试.实验结果表明:设计的基于全轮差动转向的虚拟轨道汽车列车控制方法,可控制车辆沿目标路径行驶,提出的具有大容量和自动驾驶功能的虚拟轨道汽车列车可运行于空间有限的城市道路,为城市公共交通车辆的开发提供参考. 展开更多

关键词 车辆设计 自动驾驶 差动转向 汽车列车

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六轮无人差动转向车辆控制策略设计 被引量：1

12

作者 孙中骏 余卓平 +1 位作者 熊璐 黄少帅 《制造业自动化》 2016年第11期14-20,共7页

分析了差速转向无人车辆的控制系统框架,将控制系统分为规划决策层、整车控制层和执行器控制层。基于混杂系统理论设计整车控制策略:划分车辆工作模式,设计了各个工作模式之间的切换路径、切换逻辑以及车辆动力学学控制算法。实车试验... 分析了差速转向无人车辆的控制系统框架,将控制系统分为规划决策层、整车控制层和执行器控制层。基于混杂系统理论设计整车控制策略:划分车辆工作模式,设计了各个工作模式之间的切换路径、切换逻辑以及车辆动力学学控制算法。实车试验结果表明,各个工作模式能够按照期望路径切换,动力学控制算法能够准确的跟踪车速需求和转向需求指令。 展开更多

关键词 无人车 差动转向 混杂系统 整车控制策略 动力学控制

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差动转向六轮车悬架系统现状综述 被引量：3

13

作者 彭利军 熊璐 《机械工程师》 2016年第4期1-4,共4页

调研当前军用差动转向及微型差动转向六轮车悬架系统,比较其悬架参数并简要分析其悬架形式优缺点。比较传统六轮车与差动转向六轮车转向过程,结合差动转向六轮车ADAMS仿真曲线,分析差动转向时车轮力学特性。差动转向悬架系统与传统悬架... 调研当前军用差动转向及微型差动转向六轮车悬架系统,比较其悬架参数并简要分析其悬架形式优缺点。比较传统六轮车与差动转向六轮车转向过程,结合差动转向六轮车ADAMS仿真曲线,分析差动转向时车轮力学特性。差动转向悬架系统与传统悬架差异较大,有必要深入研究差动转向六轮车悬架系统。 展开更多

关键词 无人地面车辆 差动转向 越障性能 月球车

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轮毂电机驱动车辆线控差动转向的研究 被引量：12

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作者 王其东 曹也 +3 位作者 陈无畏 赵林峰 谭洪亮 谢有浩 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期1384-1393,1409,共11页

针对轮毂电机驱动电动汽车各轮转矩独立可控且转矩响应迅速精确的特点,进行差动转向的相关研究。首先,构建了线控差动转向系统,并经过等效简化,建立了系统动力学方程。接着,进行了线控差动转向控制系统的设计。以系统模型为基础,以转向... 针对轮毂电机驱动电动汽车各轮转矩独立可控且转矩响应迅速精确的特点,进行差动转向的相关研究。首先,构建了线控差动转向系统,并经过等效简化,建立了系统动力学方程。接着,进行了线控差动转向控制系统的设计。以系统模型为基础,以转向齿条位移为闭环控制量,分3步进行非线性控制器控制律的设计。确定转矩分配方案,实现各轮转矩的协调分配。然后,进行了经典工况下的仿真验证,结果表明,线控差动转向能较好地驱动车辆按照驾驶员意愿进行转向,所设计的非线性控制器控制效果良好,且差动转向的介入会影响车辆的稳定性和转向性能。最后,基于NI PXI实时平台和双轮毂电机试验台进行了硬件在环试验,验证了所构建线控差动转向系统的有效性。 展开更多

关键词 电动汽车 轮毂电机驱动 线控差动转向 转矩分配

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基于线控转向的差动转向控制策略研究 被引量：3

15

作者 王家钥 常九健 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第8期1064-1069,1108,共7页

针对分布式电驱动整车差动转向问题,文章以线控转向机构作为转向执行机构,研究基于横摆角速度和车辆路径的综合反馈控制策略。采用MATLAB/Simulink和CarSim的联合仿真,设计滑模控制器和线性二次型调节器,重新分配四轮转矩,决策出合理的... 针对分布式电驱动整车差动转向问题,文章以线控转向机构作为转向执行机构,研究基于横摆角速度和车辆路径的综合反馈控制策略。采用MATLAB/Simulink和CarSim的联合仿真,设计滑模控制器和线性二次型调节器,重新分配四轮转矩,决策出合理的前轮附加转角,以保证汽车的行驶稳定性,并选取典型工况对控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,基于横摆角速度的滑模控制器与基于路径的路径跟踪控制器的综合控制策略,相较于传统基于横摆角速度和质心侧偏角的滑模控制器,车辆实际横摆角速度与理想横摆角速度误差大幅下降;车辆路径与期望路径误差亦得到有效控制。 展开更多

关键词 差动转向 汽车稳定性 转矩分配 路径跟踪 综合反馈控制 分布式电驱动整车

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智能四轮独立驱动电动汽车差动转向与主动转向协同路径跟踪控制研究 被引量：2

16

作者 Vincent Meyer 《机械工程师》 2020年第5期21-23,共3页

智能驾驶技术是当前汽车工业的研究热点,四轮轮毂电动机驱动电动汽车为智能驾驶提供了绝佳的线控平台。充分利用左右车轮不对称转矩主动生成横摆力矩,能够在线控转向基础上更好地实现高精度路径跟踪控制。文中提出了一种基于模型预测控... 智能驾驶技术是当前汽车工业的研究热点,四轮轮毂电动机驱动电动汽车为智能驾驶提供了绝佳的线控平台。充分利用左右车轮不对称转矩主动生成横摆力矩,能够在线控转向基础上更好地实现高精度路径跟踪控制。文中提出了一种基于模型预测控制(MPC)的差动转向与主动转向协同路径跟踪控制方法,建立了车辆三自由度动力学模型,设计了前轮转向角和整车直接横摆力矩的滚动优化控制律来追踪规划路径,有效解决了控制器设计面临的动力总成和转向角执行约束挑战。仿真结果表明,该控制方法能够很好地跟踪目标轨迹,并且与单一线控转向控制相比可以获得更好的结果。 展开更多

关键词 路径跟踪 四轮独立驱动 差动转向 主动转向

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考虑驾驶人疲劳特性的差动转向共享控制 被引量：4

17

作者 方振伍 林中盛 +1 位作者 王金湘 殷国栋 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1012-1022,共11页

为降低由于驾驶人疲劳所引发的车辆失稳风险,提出了一种考虑驾驶疲劳特性的差动转向共享控制方法.首先,建立了可表征驾驶疲劳特性的驾驶人-车辆模型;然后设计考虑车速、手臂肌肉刚度与反应时间不确定性的动态输出反馈鲁棒控制器,并采用... 为降低由于驾驶人疲劳所引发的车辆失稳风险,提出了一种考虑驾驶疲劳特性的差动转向共享控制方法.首先,建立了可表征驾驶疲劳特性的驾驶人-车辆模型;然后设计考虑车速、手臂肌肉刚度与反应时间不确定性的动态输出反馈鲁棒控制器,并采用极点配置方法提升驾驶人-车辆闭环系统稳定性;最后搭建了PreScan\Carsim\Simulink联合仿真平台与驾驶人硬件在环试验平台.结果表明:加入所提出的共享转向控制后,不同疲劳状态下的车辆路径跟踪误差指标减小了59.53%以上,有效提升了车辆的路径跟踪性能;针对轻度、重度疲劳驾驶人,生理负荷指标与心理负荷指标在控制器辅助下均减小了48.92%以上,实现了不同等级的个性化辅助驾驶. 展开更多

关键词 智能汽车 差动辅助转向共享控制 鲁棒控制 独立轮驱动电动汽车 驾驶辅助系统

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全电驱动-制动电动汽车差动助力转向控制研究

18

作者 陈立智 杨坤 +3 位作者 郭君 马超 谭迪 王杰 《汽车工程学报》 2025年第1期95-107,共13页

针对全电驱动-制动电动汽车驱动系统的冗余优势,以装备新型分布式线控转向系统的电动汽车为研究对象,对转向电机失效后的转向助力及辅助回正特性进行研究。基于自适应模糊PID算法制定参考转向盘转矩跟踪控制的差动助力转向控制策略,基于... 针对全电驱动-制动电动汽车驱动系统的冗余优势,以装备新型分布式线控转向系统的电动汽车为研究对象,对转向电机失效后的转向助力及辅助回正特性进行研究。基于自适应模糊PID算法制定参考转向盘转矩跟踪控制的差动助力转向控制策略,基于PID算法制定转向盘角度跟踪控制的辅助回正控制策略,并使用自适应权重和学习因子的粒子群算法对PID参数进行优化,使回正控制策略在不同车速下可自适应调节辅助回正力矩。基于Matlab/Simulink/Simscape搭建整车八自由度模型、驾驶员模型、转向系统模型以及电机模型,对所研究对象的转向助力与辅助回正特性进行验证。结果表明,在阶跃、双纽线和正弦工况下,转向盘转矩可分别降低54.3%、48.7%和40.7%,可有效提高车辆在高速行驶时的路感,在撒手回正工况下差动力矩可有效辅助回正。 展开更多

关键词 差动助力转向 回正控制 粒子群优化 电机转矩控制

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四轮独立驱动汽车偏转 差动协同转向路径跟踪 被引量：1

19

作者 刘晋霞 上官智翔 +1 位作者 杜现斌 闫笑笑 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第4期24-30,共7页

为改善四轮独立驱动汽车在不同车速与路面附着系数下的路径跟踪效果,提出了偏转差动协同转向控制策略。在二自由度动力学模型的基础上,建立多点预瞄与线性二次调节(LQR)结合的前轮偏转转向路径跟踪、滑模控制与四轮转矩优化分配结合的... 为改善四轮独立驱动汽车在不同车速与路面附着系数下的路径跟踪效果,提出了偏转差动协同转向控制策略。在二自由度动力学模型的基础上,建立多点预瞄与线性二次调节(LQR)结合的前轮偏转转向路径跟踪、滑模控制与四轮转矩优化分配结合的四轮差动转向路径跟踪,采用模糊控制对偏转转向与差动转向路径跟踪的权重进行自适应分配,建立包含路径跟踪层与转角、转矩分配控制层的偏转差动协同控制策略。利用Carsim与Simulink分别建立协同转向路径跟踪与LQR偏转转向路径跟踪联合仿真平台,取车速为54、72 km/h与路面附着系数为0.3、0.8的双移线工况进行仿真得出结论:相较于LQR偏转转向路径跟踪,协同转向路径跟踪在各工况下的横向跟踪精度与稳定性均有所提高。 展开更多

关键词 四轮独立驱动汽车 偏转差动协同转向 路径跟踪 模糊变权重控制

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基于差动和自主转向协调的分布式驱动无人车轨迹跟踪 被引量：14

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作者 徐兴 卢山峰 +2 位作者 陈龙 蔡英凤 李勇 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期475-481,共7页

分布式驱动无人车能通过差动转向和原有自主转向的共同作用保证车辆的轨迹跟踪。在2自由度车辆动力学模型基础上,基于模型预测控制算法,提出预瞄时间自适应的轨迹跟踪方法,以满足转弯和直行工况的预测要求;考虑分布式驱动无人车构型特点... 分布式驱动无人车能通过差动转向和原有自主转向的共同作用保证车辆的轨迹跟踪。在2自由度车辆动力学模型基础上,基于模型预测控制算法,提出预瞄时间自适应的轨迹跟踪方法,以满足转弯和直行工况的预测要求;考虑分布式驱动无人车构型特点,基于参考横摆角,采用左右两侧驱动轮转矩差动控制,能在保证无人车总体转矩需求不变的情况下实现轨迹跟踪。为综合上述两种方法的优点,提出了利用设置权重的方法对自主转向和差动转向轨迹跟踪进行协调控制,并进行了Matlab与Car Sim的联合仿真和实车实验验证。结果表明,协调控制有效改善了转向的响应速度和灵活性,同时提高了无人车轨迹跟踪的可靠性和准确性。 展开更多

关键词 分布式驱动无人车 差动转向 自主转向 协调控制 轨迹跟踪

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