四轮转向系统模糊PID控制研究

针对四轮转向汽车传统线性控制策略的局限性以及控制效果和稳定性差的缺点,在四轮转向系统二自由度模型基础上考虑车身的侧倾和轮胎的非线性特性,建立4WS三自由度非线性模型。在此基础上,利用模糊理论结合PID控制策略设计模糊PID控制器,并在角阶跃输入条件下,与传统的前轮转向汽车和比例控制下的四轮转向汽车进行了操纵稳定性仿真对比分析。仿真结果表明:模糊PID控制器很好的弥补了线性控制器的缺点,提高了汽车的操纵稳定性和行驶安全性。

基于状态反馈的四轮转向汽车最优控制研究

针对四轮转向汽车传统模糊PID控制算法控制效果及稳定性差等缺点,在四轮转向二自由度模型基础上考虑车身的侧倾及轮胎的非线性特性,建立三自由度非线性模型。在此基础上,利用最优控制理论设计了基于车辆状态反馈的最优控制器,并在阶跃、脉冲和蛇形等典型试验工况下,与传统的前轮转向汽车和模糊PID控制下的四轮转向汽车进行操纵稳定性仿真对比分析。仿真结果表明:最优控制器能很好地跟踪理想模型,提高汽车的操纵稳定性和行驶安全性。

四轮转向汽车控制策略研究

针对四轮转向汽车比例前馈控制算法控制效果及稳定性差等缺点,在四轮转向二自由度模型基础上考虑车身的侧倾及轮胎的非线性特性,建立三自由度非线性模型。在此基础上,利用模糊规则库对PID控制器的参数进行校正,设计了改进的模糊PID控制器,并在阶跃仿真试验下,与传统的前轮转向汽车和比例前馈控制下的四轮转向汽车进行了操纵稳定性仿真对比分析。仿真结果表明:改进的模糊PID控制器控制效果更佳,操纵稳定性和行驶安全性更好。

四轮转向汽车的操纵稳定性分析

目前,针对四轮转向技术的研究大多基于二自由度线性模型,但实际行车路况中,汽车在高速转弯行驶时车身侧倾较大,如果忽略侧倾易导致较大的误差,基于此种情况,在考虑侧倾的因素条件下,建立三自由度线性模型,并结合轮胎侧偏特性搭建三自由度非线性模型,对比分析二自由度线性模型和三自由度非线性模型的操纵稳定性。分析结果表明:两种模型的转向特性基本一致,但三自由度非线性模型更能真实的反映出4WS汽车的转向特性。