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应用拉格朗日方程建立汽车主动前轮转向的动力学模型，并以转向盘转角、横摆角速度和侧偏角为优化目标，设计线性二次型调节器（LQR）。调节器中，通过横摆角速度和侧偏角的共同反馈控制助力电机的转角。由于质心侧偏角信号难以直接测量，设计了状态观测器对该信号进行估计。通过MATLAB进行仿真计算，结果表明，LQR优化控制能有效地改善整车的转向特性，提高汽车的操纵稳定性。