四轮独立转向无人车辆斜向行驶轨迹跟踪控制方法

作     者：张军 张闲 张雪莹 张焜 ZHANG Jun;ZHANG Xian;ZHANG Xueying;ZHANG Kun

作者机构：北京理工大学机械与车辆学院北京100081 电动车辆国家工程研究中心北京100081 

出 版 物：《北京理工大学学报》 (Transactions of Beijing Institute of Technology)

年 卷 期：2023年第43卷第2期

页      面：161-169页

核心收录：

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主　　题：四轮独立转向电动汽车 轨迹跟踪 斜向行驶 横纵向耦合 线性时变 

摘      要：针对四轮独立转向电动汽车转向系统成本高、但功能开发程度低的问题,提出一种车辆斜向行驶控制策略,优化四轮独立转向电动汽车换道过程中的行驶稳定性.基于四轮独立转向电动汽车横向、纵向二自由度车辆模型,提出一种横纵向耦合轨迹跟踪控制方法,该方法基于线性时变模型采用模型预测控制(MPC)算法,对横向偏差、航向角偏差及纵向速度偏差进行闭环控制.设计车辆稳定性控制器,包括横摆力矩控制器和转矩分配控制器,同时提高车辆轨迹跟踪精度和行驶稳定性.最后搭建Simulink/Carsim/Prescan联合仿真平台,对四轮独立转向电动汽车双移线工况进行模拟换道仿真,仿真结果证明了斜向变道的可行性和横纵向耦合轨迹跟踪控制方法的有效性.