基于模型車輛的四輪轉向模糊控制與試驗研究.pdf

1、改善汽車操縱穩(wěn)定性、行駛靈活性,駕駛安全性,是當前汽車設計方案中重點考慮的問題,而作為提高汽車操縱穩(wěn)定性、主動安全性的四輪轉向技術被國內外專家學者日益關注。
　　 本文主要針對汽車在轉向過程中四個車輪都作為主動轉向輪,實現低速時減小汽車的最小轉彎半徑,提高其轉向靈活性；中高速時使汽車轉向時基本保持質心側偏角為零,提高汽車對方向盤輸入的動態(tài)響應特性。文中重點研究了四輪轉向的模糊控制,在理論分析的基礎上,搭建了MATLAB／SIMU

2、LINK仿真模型,給出了仿真結果。
　　 同時,為了進行四輪轉向的模擬試驗研究,本課題以1／10模型車輛為基礎搭建了四輪轉向試驗系統,采用基于質心側偏角和橫擺角速度聯合反饋控制的模糊控制器來控制后輪轉向,以使其達到質心側偏角最小化,橫擺角速度響應與前輪轉向車輛基本一致的控制目標。為了實現數據采集功能,模型車輛上安裝有加速度傳感器、角速度傳感器、速度傳感器和無線傳輸模塊。控制器的數據采集由車載AVR主單片機實現,通過無線模塊傳輸采

3、集的數據至PC上位機進行卡爾曼濾波和模糊控制計算,記算結果通過無線模塊傳回給主控制器,主控制器通過TWI將返回的轉角數據發(fā)送給AVR執(zhí)行器控制器,執(zhí)行器通過后輪轉向舵機來控制其后輪轉向。
　　 最后進行了最小轉彎半徑測量和方向盤角階躍試驗,對比兩輪轉向和四輪轉向的性能。試驗證明在同一工況下,具有模糊控制的四輪轉向車輛比傳統兩輪轉向車輛的性能更優(yōu):四輪轉向時模型車的最小轉彎半徑比前輪轉向時減少了31.4％,四輪轉向使模型車可以在極