智能车辆的轨迹跟踪与行驶稳定性控制研究

为了提高无人车辆在不同工况下的轨迹跟踪效果和行驶安全性,提出了一种轨迹跟踪与横摆稳定性集成控制策略。根据车辆轨迹跟踪模型,基于曲率前馈控制得到前馈前轮转角,首先,依据横向和航向偏差联立滑模控制理论设计反馈控制器;然后,前馈与反馈结合得到车辆轨迹跟踪控制器,以横摆角速度偏差和质心侧偏角偏差联立非奇异滑模理论设计上层横摆力矩控制器,基于轮胎纵向力利用率之和最小设计了二次规划下层力矩分配控制器;最后,通过CarSim和Simulink联合仿真进行低速冰雪和高速干沥青2种路面工况下的仿真验证。仿真结果表明,所提出的轨迹跟踪与横摆稳定性集成控制策略有良好的轨迹跟踪能力,提高了车辆的行驶安全性,减小轮胎的磨损。