重庆理工大学学报2023，Vol.37Issue(21) ：82-92.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2023.11.009

分布式电驱动智能车辆轨迹跟踪与横向稳定性控制

Research on trajectory tracking and lateral stability control of distributed electric drive intelligent vehicle

邓思 邓召文 高伟 孔昕昕 王保华
重庆理工大学学报2023，Vol.37Issue(21) ：82-92.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2023.11.009
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分布式电驱动智能车辆轨迹跟踪与横向稳定性控制

Research on trajectory tracking and lateral stability control of distributed electric drive intelligent vehicle

邓思 1邓召文 2高伟 3孔昕昕 1王保华4
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作者信息

  • 1. 湖北汽车工业学院 汽车工程学院,湖北 十堰 442002
  • 2. 湖北汽车工业学院 汽车工程学院,湖北 十堰 442002;湖北汽车工业学院 汽车工程师学院,湖北 十堰 442002;南京航空航天大学 能源与动力学院,南京 210016
  • 3. 湖北汽车工业学院 汽车工程学院,湖北 十堰 442002;南京航空航天大学 能源与动力学院,南京 210016
  • 4. 湖北汽车工业学院 汽车工程学院,湖北 十堰 442002;湖北隆中实验室,湖北 襄阳 441000
  • 折叠

摘要

针对智能车辆在高速、低附着等极限工况下轨迹跟踪精度差,易出现侧滑、失稳等危险问题,基于分布式电驱动智能车辆,提出一种分层控制架构的轨迹跟踪算法.基于 3 自由度单轨车辆动力学模型建立了上层线性时变模型预测控制器(LTVMPC),通过滚动求解带约束的优化问题,得到最优前轮转角,同时由PID纵向驾驶员模型输出期望力矩实现车速跟踪.通过线性二次型调节器(LQR)设计了下层直接横摆力矩控制器,并根据垂直载荷优化分配方法,对计算得到的附加横摆力矩进行了力矩分配.最后,建立Carsim与Matlab/Simulink联合仿真平台,对所建轨迹跟踪控制的有效性进行了仿真分析.仿真结果表明:文中搭建的轨迹跟踪控制策略能显著改善分布式电驱动智能车辆在高速高附着与高速低附着路面的轨迹跟踪精度与横向稳定性.

关键词

智能车辆/分布式电驱动/轨迹跟踪/横向稳定性/模型预测控制/线性二次型调节器

Key words

intelligent vehicle/distributed electric drive/trajectory tracking/lateral stability/model predictive control/linear quadratic regulator

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基金项目

国家自然科学基金(52072116)

湖北省自然科学基金(2023AFB985)

襄阳市科技计划湖北隆中实验室专项()

湖北省重点实验室创新基金(2015XTZX0424)

出版年

2023
重庆理工大学学报
重庆理工大学

重庆理工大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子：0.567
ISSN：1674-8425
参考文献量11
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