【摘 要】
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随着现代汽车技术的发展,主动安全技术也越来越受到重视。四轮转向汽车在低速行驶时能有效降低汽车转弯半径,提高机动性;高速行驶时,能减小汽车的质心侧偏角,有效提高汽车的
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随着现代汽车技术的发展,主动安全技术也越来越受到重视。四轮转向汽车在低速行驶时能有效降低汽车转弯半径,提高机动性;高速行驶时,能减小汽车的质心侧偏角,有效提高汽车的行驶稳定性和主动安全性。因此,四轮转向技术已经成为了目前汽车发展的重要方向之一。传统针对四轮转向技术的研究大多基于二自由度线性模型,而在汽车高速转弯行驶时车身侧倾较大,忽略侧倾易导致较大的误差,基于此,考虑侧倾的因素,建立三自由度线性模型,并针对轮胎的侧偏特性搭建了三自由度非线性模型。对三自由度4WS模型的转向特性和操纵稳定性进行分析,推导了稳态横摆角速度增益和稳定性因数公式,并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。以三自由度4WS非线性模型为基础,质心侧偏角为零为目的,研究了比例前馈与模糊PID综合控制器和最优控制器,并对其进行阶跃仿真分析。为了进一步验证控制器的控制效果,在ADAMS/Car中搭建4WS汽车多体动力学模型,选取典型试验工况进行ADAMS-MATLAB联合仿真分析。研究结果表明,四轮转向控制器均能有效的降低汽车行驶的质心侧偏角,提高汽车的稳定性和安全性。其中,最优控制器的控制效果最佳,很好地提高了汽车的低速机动性与高速稳定性。
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