无人车辆底盘集成动力学系统解耦控制研究

面向多轮分布式驱动全轮转向无人车辆,本文针对性提出并验证了一种底盘动力学集成控制系统的解耦控制器,旨在通过解耦控制来实现灵活、快速、精确的无人平台动力学性能进一步提升。首先建立了可准确反映车辆纵向-侧向-横摆-侧倾运动的车辆耦合动力学模型,结合非参数统计方法对该动力学系统的输入输出耦合特性进行了定量分析;随后,基于神经网络逆系统原理构建了解耦线性化的车辆动力学系统与解耦复合控制器,测试并成功验证了系统的解耦响应,并对所提出的控制器进行了试验验证。结果表明,耦合动力学系统中各自由度控制子通道间因动力学耦合关系带来的干扰和影响得到了有效削弱,从而可实现对各子通道相对独立的控制效果,为分布式驱动无人车辆在轨迹跟踪运动过程中的高效、精准、稳定的综合动力学表现奠定了重要的平台技术和物理基础。

四轮独立转向电气式同步控制方案仿真

针对无人车辆四轮独立转向过程中因不同步而产生的轮胎拖拽问题,设计了四轮独立转向系统电气式同步控制方案,建立了Simulink模型并进行了仿真分析.仿真结果表明:在给两个转向轮施加等值脉冲扰动后,其输出转速的跟踪误差系数能在短时间内趋于0;在给两个转向轮施加时长3 s的等幅正弦信号扰动后,其输出转速的波动幅值为4°/s,跟踪误差系数小于6%.表明该同步控制方案具有较好的抗干扰能力和同步稳定性.